Primeira Descoberta de Vulcão Ativo em Vênus

Uma visão em perspectiva de Maat Mons em Vênus, com base nos dados do radar Magellan. Crédito: NASA/JPL

Vênus tem quase o mesmo tamanho, massa e densidade da Terra. Portanto, deveria estar gerando calor em seu interior (pelo decaimento de elementos radioativos) quase na mesma taxa que a Terra. Na Terra, uma das principais maneiras pelas quais esse calor vaza é por meio de erupções vulcânicas. Durante um ano médio, pelo menos 50 vulcões entram em erupção.

Mas, apesar de décadas de observação, não vimos sinais claros de erupções vulcânicas em Vênus – até agora. Um novo estudo do geofísico Robert Herrick, da Universidade do Alasca, Fairbanks, que ele relatou esta semana na Lunar & Planetary Science Conference em Houston e publicou na revista Science, finalmente pegou um dos vulcões do planeta em flagrante.

Não é fácil estudar a superfície de Vênus porque ela tem uma atmosfera densa, incluindo uma camada contínua de nuvens a uma altura de 45-65 km que é opaca à maioria dos comprimentos de onda da radiação, incluindo a luz visível. A única maneira de obter uma visão detalhada do solo acima das nuvens é por radar direcionado para baixo de uma espaçonave em órbita.

Uma técnica conhecida como síntese de abertura é usada para construir uma imagem da superfície. Isso combina a força variável dos ecos do radar refletidos no solo - incluindo o atraso de tempo entre a transmissão e o recebimento, além de pequenas mudanças na frequência correspondentes ao fato de a espaçonave estar se aproximando ou se afastando da origem de um determinado eco. A imagem resultante se parece bastante com uma fotografia em preto e branco, exceto que as áreas mais claras geralmente correspondem a superfícies mais ásperas e as áreas mais escuras a superfícies mais lisas.

Vênus vista em luz ultravioleta pela espaçonave japonesa Akatsuki em dezembro de 2016. A superfície não pode ser vista. Crédito: ISAS/JAXA

A sonda Magellan da NASA orbitou Vênus de agosto de 1990 a outubro de 1994 e usou esse tipo de técnica de radar para mapear a superfície do planeta com uma resolução espacial de cerca de cem metros, no máximo. Ele mostrou que mais de 80% da superfície é coberta por fluxos de lava, mas o quão recentemente o mais jovem vulcão entrou em erupção, e se alguma erupção continua hoje, permaneceu um mistério pelas próximas três décadas.

Houve vários indícios de atividade fornecidos por espaçonaves perscrutando e, às vezes, através das nuvens – sugerindo que as rochas são tão jovens que seus minerais ainda não foram alterados pela reação com a atmosfera ácida e, portanto, são lava recém-erupcionado. Anomalias térmicas que podem corresponder a fluxos de lava ativos também foram detectadas, assim como soluços locais temporários na concentração atmosférica de dióxido de enxofre - outro sinal potencial de erupções vulcânicas . Mas nada disso foi totalmente convincente.

Abertura vulcânica avistada

O novo estudo agora parece ter resolvido a questão, ao revelar mudanças na superfície que devem ser realmente resultado da atividade vulcânica. Os autores passaram centenas de horas comparando as imagens do radar de Magalhães de partes de Vênus que foram fotografadas mais de uma vez para procurar características novas ou alteradas na superfície.

Imagem de radar Magellan de 140 km de largura de Vênus mostrando fluxos de lava (brilhantes porque são ásperos) que começaram a invadir uma cratera de impacto mais antiga. Crédito: NASA/JPL

Eles se concentraram nas regiões vulcânicas mais promissoras e finalmente identificaram um exemplo em que os detalhes de uma imagem registrada em outubro de 1991 são diferentes dos de uma imagem de fevereiro do mesmo ano. As mudanças que eles viram são melhor explicadas por uma erupção vulcânica dentro dessa janela de tempo.

Usar imagens de radar para verificar as mudanças na superfície é complicado porque até mesmo a aparência de uma superfície imutável pode diferir de acordo com as inclinações da superfície e a direção da visão. No entanto, os pesquisadores realizaram simulações para verificar se as mudanças observadas não poderiam resultar dessas coisas.

Closes da abertura vulcânica ativa ao norte do cume de Maat Mons em fevereiro e outubro de 1991. Entre essas datas, a abertura aumentou e mudou de forma, e novos fluxos de lava parecem ter surgido. Crédito: NASA/JPL

As imagens emparelhadas mostram uma cratera vulcânica inicialmente quase circular com cerca de 1,5 km de diâmetro que dobrou de tamanho entre fevereiro e outubro, estendendo-se para o leste. Ela também se tornou mais rasa, e os autores sugerem que a cratera é uma abertura vulcânica que desabou parcialmente e foi amplamente preenchida por lava fresca durante o mês de outubro.

Provavelmente também existem novos fluxos de lava que se estendem por vários quilômetros encosta abaixo, ao norte da cratera, que inundaram a borda da cratera ou vazaram de uma fissura associada. A cratera ativa fica no alto de Maat Mons, um dos maiores vulcões de Vênus, cujo cume fica 5 km acima das planícies circundantes.

Missões futuras

A maioria dos cientistas planetários já esperava que Vênus fosse vulcanicamente ativo. O foco de atenção agora certamente se voltará para a frequência e em quantos locais ocorrem erupções em Vênus. A maior surpresa em tudo isso é que levou tanto tempo para alguém encontrar as evidências das mudanças na superfície que estiveram à espreita nos dados de Magalhães por 30 anos.

Maat Mons. A seta aponta para a localização da abertura vulcânica que entrou em erupção em 1991, que é pequena demais para aparecer nessa escala. Crédito: NASA/JPL

A probabilidade de encontrar e estudar o vulcanismo em curso é um dos principais impulsionadores da missão Veritas da NASA e da missão EnVision da Esa (ambas aprovadas em 2021). Cada um terá um radar de imagem melhor do que o Magellan. O EnVision pretende atingir sua órbita sobre Vênus em 2034. Originalmente, a Veritas deveria ter estado lá vários anos antes, mas houve atrasos no cronograma.

Com a probabilidade de a missão DaVinci da NASA chegar um ou dois anos antes deles, fornecendo imagens ópticas abaixo das nuvens durante sua descida, teremos um momento emocionante daqui a dez anos.

Fonte: PHYS.COM