El anillo de fuego de Venus

Hace años, unos investigadores planetarios descubrieron estructuras circulares inusuales en la superficie de Venus al observar imágenes de alta resolución de la misión Magallanes de la NASA. Tales estructuras se conocen como coronae (del latín que significa "coronas"; singular: corona). Hace unos años, un equipo de investigadores de la ETH dirigido por Taras Gerya, Profesor de Geofísica en el Departamento de Ciencias de la Tierra, utilizó modelos informáticos para investigar cómo se pueden haber formado estas estructuras.

La mayoría de los investigadores asumen que estas extrañas características circulares de la superficie están formadas por penachos procedentes del manto, de las profundidades del planeta.

Estos penachos son afloramientos de roca fundida caliente que es transportada por corrientes de convección desde el manto inferior hasta la corteza en una columna que se ensancha en forma de hongo en la parte superior. El calor que transporta derrite la superficie de la corteza en forma circular. La cabeza del penacho se ensancha por el material continuado que se eleva desde las profundidades y amplía la estructura anular en la superficie hasta formar una corona. La corteza sólida que rodea el penacho del manto puede agrietarse y finalmente hundirse por debajo del borde de la corona, desencadenando procesos tectónicos locales.

Sin embargo, la topografía de las coronas no es en absoluto homogénea ni fácil de describir. "Estas estructuras existen en una gran variedad de formas y dimensiones en la superficie de venus", dice Anna Gülcher, estudiante de doctorado en el grupo de investigación de Gerya.

Siguiendo esta observación, Gülcher utilizó un conjunto mayor de simulaciones 3D mejoradas para reexaminar las coronas mientras buscaba establecer un vínculo entre la variación de la topografía de la superficie y los procesos que actúan debajo. Su estudio fue publicado recientemente en la revista Nature Geoscience.

Las nuevas simulaciones muestran que la topografía de una corona depende del grosor y la fuerza de la corteza donde el penacho del manto la golpea y, sobre todo, que sus topografías están directamente relacionadas con cuán activa es la columna de magma bajo la superficie.

Esta destacada observación permitió a Gülcher y sus colegas clasificar más de un centenar de grandes coronas en Venus en dos grupos principales: las que se han formado encima de un penacho activo que actualmente se está elevando y que lleva material fundido, y las que están encima de un penacho que se ha enfriado y se ha vuelto inactivo. "Cada estructura de corona tiene una firma específica que indica lo que está pasando debajo de ella", dice Gülcher.

En un mapa de Venus, trazó todas las coronas de acuerdo a cómo se clasificaba su actividad. Para su sorpresa, la mayoría de las coronas que se hallan sobre penachos del manto activos forman un cinturón en el hemisferio sur de Venus. Solo un puñado de penachos activos se encuentra fuera de esta banda. "Llamamos a esta banda 'Anillo de Fuego' en Venus, en referencia al 'Anillo de Fuego' en la Tierra", dice Gülcher. Se asume que la banda coincide con una zona que expulsa altos niveles de material procedente de penachos ascendentes.

Sin embargo, es importante señalar que la posición y la dinámica del anillo de fuego de la Tierra son el resultado de la tectónica de placas, explica. En Venus, la causa es el "vulcanismo vertical de punto caliente", un fenómeno que se produce solo en unos pocos lugares de la Tierra, como debajo de las islas hawaianas.

Exactamente por qué los penachos del manto en Venus están dispuestos en tal cinturón, y lo que esto significa para los procesos interiores profundos en Venus, es una cuestión importante a tratar en futuros estudios, dice Gülcher. Esto puede hacerse con simulaciones por ordenador a gran escala.

En sus modelos, los investigadores simulan solo los primeros cientos de kilómetros del penacho del manto. En realidad, sin embargo, los conductos del penacho podrían tener más de 1.000 kilómetros de largo: "Simular la longitud total que podrían alcanzar los penachos está fuera de discusión debido a la enorme capacidad de computación que requeriría", dice Gülcher. Las simulaciones actuales son ya ocho veces más grandes que las anteriores.

Los científicos planetarios esperan que sus resultados también proporcionen nuevos conocimientos sobre cómo funcionan los penachos del manto bajo la superficie de la Tierra. Es probable que sean lo que causa el vulcanismo de punto caliente, como se ha visto en las islas hawaianas. Los penachos del manto pueden haber sido también un desencadenante de la tectónica de placas observada en la Tierra, como también pudo simular el grupo de investigación de Gerya. Como se mencionó en su momento, Venus podría servir de modelo para los procesos que pueden haber tenido lugar en la historia temprana de la Tierra.

Fuente: NCYT Amazings