julio 23, 2021

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Los secretos geológicos de Venus revelados por la tectónica del ‘paquete de hielo’

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Vista de radar de 1100 km de ancho en falso color de Lavinia Planitia, una de las regiones de tierras bajas de Venus donde la litosfera está fragmentada en bloques (violetas) delimitados por cinturones de estructuras tectónicas (amarillo). Crédito: Universidad Estatal de Carolina del Norte, basado en imágenes originales de NASA / JPL

Un nuevo análisis de la superficie de Venus muestra evidencia de movimiento tectónico en forma de masas de la corteza que chocan entre sí como hielo roto. El movimiento de estas masas podría indicar que Venus todavía está geológicamente activo y dar a los científicos información sobre la tectónica de exoplanetas y la actividad tectónica temprana en la Tierra.

“Hemos identificado un patrón de deformación tectónica no reconocido previamente en Venus, uno que es impulsado por el movimiento interno tal como lo es en la Tierra”, dice Paul Byrne, profesor asociado de ciencias planetarias en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y autor principal y co- autor de la obra. “Aunque es diferente de la tectónica que vemos actualmente en la Tierra, todavía es evidencia de que el movimiento interno se expresa en la superficie del planeta”.

Este descubrimiento es significativo porque durante mucho tiempo se ha asumido que Venus tiene una capa exterior rígida e inmóvil, o litosfera, como Marte o la luna de la Tierra. A su vez, la litosfera de la Tierra se divide en placas tectónicas, que se deslizan unas contra otras, se separan y debajo de ellas sobre el manto caliente más débil.

Byrne y un grupo internacional de investigadores utilizaron imágenes de radar de la misión Magellan de la NASA para mapear la superficie de Venus. Al examinar las vastas tierras bajas de Venus que constituyen la mayor parte de la superficie del planeta, vieron regiones donde grandes masas de litosfera parecían haberse movido: rompiéndose, empujándose, girando y deslizándose unas sobre otras como una bolsa de hielo rota sobre un lago congelado. .

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El equipo creó un modelo informático de esta deformación y descubrió que el movimiento lento del interior del planeta podría explicar el patrón de movimiento tectónico visto en la superficie.

“Estas observaciones nos dicen que el movimiento interno deforma la superficie de Venus, de manera similar a lo que sucede en la Tierra”, dice Byrne. “Las placas tectónicas de la Tierra son impulsadas por convección en el manto. El manto está caliente o frío en diferentes lugares y se mueve, y parte de este movimiento se transmite a la superficie de la Tierra en forma de movimiento de placas.

“Parece haber una variación en este tema que se desarrolla también en Venus. No es la tectónica de placas como en la Tierra, no se crean enormes cadenas montañosas aquí, ni sistemas de subducción gigantes, sino evidencia de distorsión por el flujo del manto interno, que tiene nunca antes se había probado a escala mundial “.

La deformación asociada con estas masas de la corteza también podría indicar que Venus todavía está geológicamente activo.

“Sabemos que una gran parte de Venus ha resurgido volcánicamente con el tiempo, por lo que algunas partes del planeta pueden ser geológicamente muy jóvenes”, dice Byrne. “Pero muchos bloques que brotaron se formaron en estas pequeñas llanuras de lava y las deformaron, lo que significa que la litosfera se desintegró después de que se colocaron esas llanuras. Esto nos da razones para creer que algunos de estos bloques pueden haberse movido geológicamente recientemente, y tal vez incluso hoy”.

Los investigadores son optimistas de que el patrón de “paquete de hielo” recientemente reconocido en Venus podría proporcionar pistas para comprender la deformación tectónica en planetas fuera de nuestro sistema solar, así como en la Tierra más joven.

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“El grosor de la litosfera de un planeta depende principalmente de la temperatura, tanto en el interior como en la superficie”, dice Byrne. “El flujo de calor del interior de la Tierra joven era tres veces mayor de lo que es ahora, por lo que la litosfera probablemente era similar a lo que vemos hoy en Venus: no lo suficientemente gruesa para formar las placas subductoras, pero lo suficientemente gruesa como para dividirse en grumos que empujaban, tirado y empujado. “.

La NASA y la Agencia Espacial Europea aprobaron recientemente tres nuevas misiones de naves espaciales a Venus que obtendrán observaciones de la superficie del planeta con una resolución mucho más alta que la de Magallanes. “Es genial ver un interés renovado en explorar Venus”, dice Byrne, “y estoy particularmente emocionado de que estas misiones puedan probar nuestro descubrimiento clave de que las tierras bajas del planeta se han dividido en masas de la corteza creciente”.

El trabajo aparece en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. Sean Solomon de la Universidad de Columbia es coautor. Richard Gill de la Universidad de Londres, Surrey; AM Celâl Sengör de la Universidad Técnica de Estambul; Peter James de la Universidad de Baylor. Christian Klimczek de la Universidad de Georgia también contribuyó.

Referencia: “Litografía globalmente fragmentada y en movimiento sobre Venus” 21 de junio de 2021, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias

Autores: Paul K. Byrne, Universidad Estatal de Carolina del Norte; Richard C. Gill, Universidad de Londres, Surrey; AM Celâl Sengör, Universidad Técnica de Estambul; Peter B. James, Universidad de Baylor; Christian Klimzak, Universidad de Georgia; Sean C. Solomon, Universidad de Columbia

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Resumen:

Se cree que Venus tiene una litosfera continua global, a diferencia del mosaico de placas tectónicas móviles que caracteriza a la Tierra. Sin embargo, la superficie de Venus se ha deformado extensamente, y se ha sugerido que la convección del manto inferior, posiblemente actuando en concierto con una corteza baja de baja resistencia, es la fuente de algunas deformaciones horizontales en la superficie. Sin embargo, el grado de movilidad de la superficie de Venus es impulsado por la convección en el manto, y el modo y la magnitud de su expresión tectónica no han sido claros. Presentamos un conjunto de masas de la corteza distribuidas globalmente en las tierras bajas de Venus que muestran evidencia de rotación y / o movimiento lateralmente entre sí, similar al hielo que surge. Al menos parte de esta deformación en Venus se remonta a la localización del material más pequeño de las llanuras. Las tensiones litosféricas calculadas a partir de modelos de flujo viscoso interno consistentes con la gravedad y la topografía de longitud de onda larga son suficientes para provocar fallas frágiles en la corteza superior de Venus en todas las regiones donde se encuentran estas masas, lo que confirma que el movimiento convectivo interno puede proporcionar un mecanismo para impulsar la deformación en el superficie. La movilidad de roca limitada pero a gran escala de Venus, en marcado contraste con los patrones tectónicos que sugieren litosferas estacionarias en Mercurio, la Luna y Marte, puede ofrecer paralelos con el acoplamiento de la superficie interna en la Tierra primitiva, cuando el flujo de calor global era mucho mayor, y la litosfera en general Más delgada que hoy.

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