Il cratere Mead rivela che Venere non aveva tettonica a placche
Lo studio suggerisce che un regime tettonico come quello terrestre, in cui le placche continentali si spostano come zattere sopra un mantello fuso che ribolle lentamente, probabilmente non esisteva su Venere al momento dell'impatto che ha formato il cratere Mead
Una nuova scoperta su Venere evidenzia l’unicità della Terra rispetto ai suoi vicini planetari. Uno studio degli astronomi di Yale suggerisce che Venere potrebbe aver avuto un ambiente simile alla Terra miliardi di anni fa, con vasti oceani e un’atmosfera sottile, suggerendo che il nostro pianeta gemello potrebbe essere stato il primo pianeta abitabile del sistema solare.
Tuttavia, una nuova ricerca di un team di ricercatori della Brown University ha esplorato la possibilità che Venere una volta avesse una tettonica a placche simile alla Terra, utilizzando un evento che si è verificato a un certo punto tra 300 milioni e 1 miliardo di anni fa, quando un grande oggetto cosmico si è schiantato sul pianeta, lasciando un cratere di oltre 250 chilometri di diametro.
La storia del cratere Mead rivela l’unicità della Terra
I ricercatori hanno utilizzato modelli computerizzati per ricreare l’impatto che ha scavato il cratere Mead, il più grande bacino di impatto di Venere (immagine sotto). La struttura è circondata da due faglie simili a scogliere: increspature rocciose congelate nel tempo dopo l’impatto che formò il bacino.
I modelli hanno mostrato che, affinché quegli anelli fossero dove si trovano rispetto al cratere centrale, la litosfera di Venere – il suo guscio roccioso esterno – doveva essere piuttosto spessa, molto più spessa di quella della Terra.
Questa scoperta suggerisce che un regime tettonico come quello terrestre, in cui le placche continentali si spostano come zattere sopra un mantello fuso che ribolle lentamente, probabilmente non esisteva su Venere al momento dell’impatto che ha formato il cratere Mead.
Venere era un pianeta a piastra unica
“Questo ci dice che Venere probabilmente aveva quello che chiameremmo un coperchio stagnante al momento dell’impatto“, ha detto Evan Bjonnes, dottorando alla Brown e autore principale dello studio. “A differenza della Terra, che ha un coperchio attivo con piastre mobili, Venere sembra essere stato un pianeta con un’unica piastra, almeno fino a questo impatto“.
Il cratere Mead su Venere
Bjonnes afferma che i risultati offrono un contrappunto alla recente ricerca che suggerisce che la tettonica delle placche potrebbe essere stata una possibilità nel passato relativamente recente di Venere. Sulla Terra, le prove della tettonica a placche possono essere trovate in tutto il mondo. Ci sono enormi spaccature chiamate zone di subduzione in cui le falde di roccia crostale vengono spinte nel sottosuolo. Nel frattempo, si forma una nuova crosta sulle dorsali medio-oceaniche, catene montuose sinuose dove la lava che emerge dalle profondità della Terra scorre in superficie e si indurisce in roccia.
I dati dei veicoli spaziali orbitali hanno rivelato spaccature e creste su Venere che sembrano avere le caratteristiche morfologiche di formazioni derivanti dalla tettonica a placche, ma Venere è avvolta da una densa atmosfera fatta di spesse nuvole, il che rende difficile dare interpretazioni definitive sulle caratteristiche della superficie.
Questo nuovo studio è un modo diverso di affrontare la questione, utilizzando l’impatto di Mead per sondare le caratteristiche della litosfera. Il cratere si trova in un bacino multi-anello simile all’enorme bacino Orientale sulla Luna. Brandon Johnson, della Purdue University, ha pubblicato uno studio dettagliato degli anelli del bacino Orientale nel 2016.
Quel lavoro ha mostrato che la posizione finale degli anelli è fortemente legata al gradiente termico della crosta – la velocità con cui la temperatura della roccia aumenta con la profondità. Il gradiente termico influenza il modo in cui le rocce si deformano e si rompono a seguito di un impatto, che a sua volta aiuta a determinare dove finiscono gli anelli del bacino.
Il cratere Mead rivela una litosfera densa e spessa
Bjonnes ha adattato la tecnica usata da Johnson, che è anche coautore di questa nuova ricerca, per studiare il cratere Mead. Il lavoro ha dimostrato che, affinché gli anelli di Mead siano dove sono, la crosta di Venere deve aver avuto un gradiente termico relativamente basso. Quel basso gradiente – che significa un aumento relativamente graduale della temperatura con la profondità – suggerisce una litosfera venusiana abbastanza spessa.
“Si può pensare ad esso come un lago gelido in inverno“, ha detto Bjonnes. “L’acqua in superficie raggiunge prima il punto di congelamento, mentre l’acqua in profondità resta un po’più calda. Quando l’acqua più profonda si raffredda a temperature simili a quelle della superficie, si ottiene uno strato di ghiaccio più spesso“.
I calcoli suggeriscono che il gradiente è molto più basso e la litosfera molto più spessa di quanto ci si aspetterebbe da un pianeta con una tettonica a placche attiva. Ciò significherebbe che Venere è stata priva di tettonica a placche almeno fino a un miliardo di anni fa, il momento in cui gli scienziati pensano che si sia verificato l’impatto di Mead.
Alexander Evans, assistente professore alla Brown e coautore dello studio, ha affermato che un aspetto convincente dei risultati di Mead è la loro coerenza con altre caratteristiche su Venere. Diversi altri crateri ad anelli che i ricercatori hanno esaminato sono proporzionalmente simili a Mead e le stime del gradiente termico sono coerenti con il profilo termico necessario per supportare il Maxwell Montes, la montagna più alta di Venere.
