Mogelijk had Venus miljarden jaren geleden aardachtige tektonische platen

De huidige Venus is niet zoals de aarde. De temperatuur bereikt dag en nacht ongeveer 860 graden Fahrenheit en er zweven wolken zwavelzuur in de atmosfeer.

Maar een studie die donderdag werd gepubliceerd In het tijdschrift Nature Astronomy Het suggereert dat Venus in haar jeugd mogelijk een belangrijk aardachtig kenmerk had: platentektoniek, de voortdurende verandering van delen van de buitenste korst van de planeet.

“Een van de bevindingen van dit onderzoek is dat het zeer waarschijnlijk is dat de platentektoniek op beide planeten ongeveer in dezelfde periode actief was”, zegt Matthew P. Wheeler, een planetaire wetenschapper aan het Lunar and Planetary Institute in Houston die het onderzoek leidde. .

Als dit waar is, suggereert dit dat Venus op andere manieren vergelijkbaar had kunnen zijn met de aarde. De geochemische interacties van tektonische platen hebben mogelijk een groot deel van de koolstofdioxide begraven die Venus vandaag de dag zo hels maakt.

Dit voegt inhoud toe aan het idee dat Venus een paar miljard jaar geleden mogelijk een plek was waar het leven had kunnen floreren.

“Dit is een zeer waarschijnlijk scenario,” zei Dr. Wheeler. “Het geeft aan dat Venus beslist koeler was en dat er dus meer vloeibaar water zou zijn.”

Dr. Wheeler en zijn collega’s van Brown University en Purdue University hebben geen enkele San Andreas Fault-achtige breuk of andere zichtbare tekenen van platentektoniek waargenomen. In plaats daarvan keken ze naar lucht, vooral stikstof.

Wanneer rotsachtige planeten zoals de aarde en Venus ontstaan, wordt stikstof gevangen in mineralen. Maar bij vulkaanuitbarstingen lossen mineralen op en breken chemische bindingen, zodat stikstof in de atmosfeer kan ontsnappen, waar het de neiging heeft te blijven hangen.

“Dus stikstof is echt een soort diagnostisch hulpmiddel geworden” voor het begrijpen van de tektonische geschiedenis van de planeet, zei Dr. Wheeler.

De wetenschappers hebben vervolgens computersimulaties opgezet om twee soorten tektonische modellen te onderzoeken. Een daarvan was de zogenaamde stagnerende mantel, die werelden beschrijft als Mars en de maan van de aarde, waar de buitenste korst uit een vaste, onbeweeglijke korst bestaat. De meeste gassen blijven gevangen onder de buitenste korst.

Het tweede model is platentektoniek. Op aarde vindt ongeveer 80% van de vulkanische activiteit plaats langs mid-oceanische ruggen waar tektonische platen zich uit elkaar spreiden en magmabronnen opstijgen. Hierdoor komt er meer gas in de atmosfeer terecht.

Als Venus altijd een stagnerende mantel heeft gehad, zoals het nu lijkt, hebben simulaties minder stikstof gesuggereerd dan we vandaag waarnemen: 3,5% van de atmosfeer.

De verklaring die werkte was een combinatie van de twee modellen: een vroeg stadium van de platentektoniek waarbij grote hoeveelheden koolstofdioxide en stikstof vrijkwamen, gevolgd door het opsluiten van de korst in een stilstaande mantel.

Wetenschappers die niet bij het onderzoek betrokken waren, zeiden dat de resultaten suggestief maar niet doorslaggevend waren.

Cédric Gellman, een planetaire wetenschapper aan het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie die niet betrokken was bij het onderzoek, zei dat het artikel interessant was, maar waarschuwde dat “het, net als bij alle op modellen gebaseerde publicaties, sterk afhankelijk is van wat wel en niet wordt opgenomen. ” “.

De geologische geschiedenis van Venus was misschien niet perfect compatibel met aardachtige platentektoniek of een Mars-achtige stagnerende mantel, zei Joseph O’Rourke, hoogleraar aard- en ruimteverkenning aan de Arizona State University.

“Misschien is Venus iets op zichzelf, dat zich in het midden tussen de aarde en Mars bevindt”, zei hij.

Een voorgestelde alternatieve verklaring wordt het ondergrondse model genoemd, waarbij magma de buitenste korst of lithosfeer binnendringt zonder op te breken in tektonische platen. Dit zou de cirkelvormige kenmerken kunnen verklaren die corona’s op het oppervlak van Venus worden genoemd en die naar boven worden geduwd door pluimen heet materiaal die uit de mantel opstijgen.

“De lithosfeer is stroperiger en vertoont plaatselijke breuken,” zei Dr. O’Rourke.

In het ondergrondse sponsmantelmodel bereikt het grootste deel van het magma nooit het oppervlak en komt daarom mogelijk geen stikstofstroom vrij, zei Dr. Wheeler.

Ruimtevaartuigen die de komende jaren naar Venus gaan, zouden belangrijke nieuwe gegevens moeten opleveren om mysteries te helpen oplossen. Dr. O’Rourke merkte op dat hij net geboren was toen Magellan, de laatste NASA-missie daar, in 1990 in een baan om de aarde kwam. “Ik was ongeveer tien dagen oud”, zei hij. “Dus ik ben opgewonden om tijdens mijn leven een aantal nieuwe Venus-missies te zien.”

NASA’s da Vinci-ruimtevaartuig, dat naar verwachting in 2029 zal worden gelanceerd, zal een parachutesonde gebruiken om nauwkeurige metingen van gassen in de atmosfeer uit te voeren, wat bewijs levert voor de huidige vulkanische activiteit.

Een andere verwachte NASA-missie, VERITAS, zal gedetailleerde metingen uitvoeren van de zwaartekracht van de planeet en hogeresolutiebeelden van het oppervlak maken.

“Dit zal ons echt helpen bij het zoeken naar mogelijke plaatgrenzen”, zegt Anna Goelcher, een planetaire wetenschapper aan het California Institute of Technology en het Jet Propulsion Laboratory van NASA.

De European Space Agency is ook van plan een robotmissie te lanceren, EnVision genaamd, om wetenschappers te helpen begrijpen waarom de omstandigheden op aarde en Venus zo verschillend zijn.

De computermodellen van Dr. Wheeler kunnen ook helpen licht te werpen op de geologische geschiedenis van planeten die rond andere sterren draaien, door te bestuderen wat er in de lucht om hen heen wordt gedetecteerd.

“Dat was het oorspronkelijke idee voor het werk, en het ging al snel over tot het kunnen uitleggen van iets over Venus,” zei Dr. Wheeler.