En un descubrimiento innovador, los científicos detectaron evidencia de actividad volcánica en curso en Venus, allanando el camino para la misión VERITAS de la NASA.
Por primera vez, se ha identificado evidencia geológica directa de erupciones volcánicas recientes en la superficie de Venus. Los investigadores analizaron meticulosamente imágenes de radar más antiguas capturadas por la misión Magellan de la NASA hace más de 30 años en la década de 1990, lo que llevó a este descubrimiento. Las imágenes revelaron un respiradero volcánico que había experimentado un crecimiento significativo y cambios de forma en menos de un año.
Este hallazgo proporciona una prueba convincente de los procesos volcánicos dinámicos que tienen lugar en Venus, lo que desafía la noción anterior de un planeta inactivo y estático. La observación de la actividad volcánica reciente en Venus es un avance emocionante en nuestra comprensión del planeta gemelo de la Tierra.
La nueva evidencia prepara el escenario para la misión VERITAS de la NASA (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy), que tiene como objetivo explorar y mapear la superficie de Venus con un detalle sin precedentes. VERITAS seguirá investigando la actividad geológica, la composición y la historia de Venus, arrojando luz sobre sus procesos volcánicos y la dinámica general del planeta.
A menudo se hace referencia a Venus como el «gemelo malvado» de la Tierra debido a sus similitudes en tamaño y composición, pero marcadas diferencias en las condiciones de la superficie. Si bien Venus comparte similitudes con la Tierra, como su tamaño y composición, su superficie es increíblemente hostil. La espesa atmósfera del planeta está compuesta principalmente de dióxido de carbono y sus nubes están hechas de ácido sulfúrico.
El efecto invernadero extremo en Venus ha resultado en un ambiente abrumadoramente cálido e inhóspito. Las temperaturas de la superficie de Venus pueden elevarse a más de 900 grados Fahrenheit (475 grados Celsius), superando el punto de fusión del plomo. Por el contrario, la Tierra disfruta de un clima mucho más templado y es significativamente más propicio para sustentar la vida tal como la conocemos.
El marcado contraste entre las condiciones de la superficie de los dos planetas ha llevado a Venus a ser etiquetado como el «gemelo malvado» de la Tierra. Mientras que la Tierra proporciona un entorno habitable y relativamente benigno, Venus sirve como un ejemplo sorprendente de un planeta con condiciones duras e inhabitables.
Para comprender cómo el interior de un planeta influye en su corteza, impulsa su evolución e impacta en su habitabilidad, los científicos se están enfocando en el estudio de los volcanes activos. Esta investigación constituye el objetivo central de una de las últimas misiones de la NASA a Venus. Programada para comenzar dentro de los próximos diez años, la misión Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy (VERITAS) estará dirigida por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.
VERITAS tiene como objetivo desentrañar los misterios de Venus, un planeta rocoso de tamaño similar a la Tierra pero con un desarrollo drásticamente diferente. Venus se caracteriza por una superficie cubierta de extensas llanuras volcánicas y terrenos deformados, todo ello oculto bajo una atmósfera espesa, caliente y tóxica. Para comprender de manera integral los factores que contribuyeron al camino único de evolución planetaria de Venus, el orbitador VERITAS llevará a cabo una investigación exhaustiva del planeta, desde su superficie hasta su núcleo.
Mediante el empleo de instrumentos y técnicas avanzados como el mapeo de emisividad, la ciencia de la radio, el radar interferométrico de apertura sintética (InSAR), el análisis topográfico y la espectroscopia, VERITAS proporcionará información valiosa sobre las características geológicas, la composición y las estructuras del subsuelo de Venus. Esta misión representa un importante paso adelante en nuestra búsqueda para comprender las diversas trayectorias evolutivas de los planetas rocosos y arroja luz sobre los factores que dan forma a su habitabilidad.
Robert Herrick, profesor de investigación en la Universidad de Alaska Fairbanks y miembro del equipo científico de VERITAS, se inspiró en la selección de la NASA de la misión VERITAS para investigar la actividad volcánica reciente utilizando los datos de Magallanes. Aunque no anticipó el éxito, dedicó aproximadamente 200 horas a comparar manualmente imágenes de diferentes órbitas de Magallanes. Su persistencia valió la pena cuando identificó dos imágenes de la misma región, capturadas con ocho meses de diferencia, que mostraban cambios geológicos distintivos que indicaban una erupción.
Los hallazgos de esta búsqueda y sus importantes conclusiones se detallan en un estudio publicado recientemente en la revista Science. Herrick también presentó estos hallazgos en la 54.ª Conferencia de Ciencias Planetarias y Lunares celebrada en Woodlands, Texas, el 15 de marzo. comprensión de la naturaleza dinámica del planeta y proporciona información valiosa para futuras exploraciones y la misión VERITAS.
Esta imagen generada por computadora proporciona una perspectiva tridimensional de la superficie de Venus, enfocándose en Maat Mons. El mirador está ubicado a 634 kilómetros (393 millas) al norte de Maat Mons, con una elevación de 3 kilómetros (2 millas) sobre el terreno. El primer plano muestra llanuras fracturadas con extensos flujos de lava que abarcan cientos de kilómetros y finalmente conducen a la base de Maat Mons. Para crear esta visualización, los datos del radar de apertura sintética y la altimetría del radar de la misión Magellan de la NASA se combinaron para generar un mapa tridimensional detallado de la superficie. La escala vertical de esta imagen se ha multiplicado por diez para mejorar las características topográficas. Crédito de la imagen: N.A.S.A/JPL.
Modelado de un volcán
Durante su análisis de las imágenes de radar de Magallanes, Herrick hizo su descubrimiento en el Atla Regio, una gran área montañosa cerca del ecuador de Venus que alberga dos volcanes prominentes, Ozza Mons y Maat Mons. Si bien no hubo evidencia directa de actividad volcánica reciente, esta región ha sido considerada durante mucho tiempo como volcánicamente activa. Herrick identificó un respiradero volcánico conectado a Maat Mons que exhibió cambios significativos entre febrero y octubre de 1991.
En la imagen de febrero, el respiradero parecía casi circular y cubría un área de menos de una milla cuadrada (2,2 kilómetros cuadrados). Mostró evidencia de lava que fluía por sus laderas exteriores y paredes interiores empinadas, lo que indica actividad en curso. Sin embargo, en las imágenes de radar capturadas ocho meses después, el mismo respiradero parecía haber duplicado su tamaño y cambiado de forma. Además, parecía estar completamente rodeado por una piscina de lava.
Sin embargo, comparar las dos observaciones resultó ser un desafío debido a sus diferentes ángulos de visión y la baja resolución de los datos de hace tres décadas, lo que agregó complejidad al análisis. Para abordar esto, Herrick colaboró con Scott Hensley, el científico del proyecto de VERITAS en JPL, que se especializa en analizar datos de radar similares a los de Magellan. Juntos, desarrollaron modelos informáticos del respiradero en varias configuraciones para simular diferentes escenarios geológicos, incluidos deslizamientos de tierra. Después de realizar estas simulaciones, determinaron que solo una erupción podría explicar los cambios observados.
«Entre las diversas simulaciones, solo unas pocas coincidieron con las imágenes reales, y la explicación más plausible es que se produjo actividad volcánica en la superficie de Venus durante la misión de Magallanes», explicó Hensley. «Aunque este hallazgo representa solo un punto de datos para todo un planeta, confirma la presencia de actividad geológica moderna».
El legado de Magallanes
Herrick, Hensley y el resto del equipo de VERITAS están entusiasmados con la forma en que los instrumentos científicos avanzados y los datos de alta resolución de su misión complementarán las notables imágenes de radar recopiladas por Magellan, que ampliaron significativamente nuestra comprensión de Venus.
«Venus es un mundo misterioso, y Magellan abrió tantas posibilidades», dijo Jennifer Whitten, investigadora principal adjunta adjunta de VERITAS en la Universidad de Tulane. «Ahora que tenemos evidencia sólida de una erupción volcánica en el planeta hace solo 30 años, esto es solo un vistazo de los increíbles descubrimientos que hará VERITAS».
VERITAS utilizará un moderno radar de apertura sintética y un espectrómetro de infrarrojo cercano para crear mapas globales detallados en 3D y analizar la composición de la superficie de Venus. La nave espacial también estudiará el campo gravitatorio del planeta para obtener información sobre su estructura interna. Los hallazgos combinados de estos sensores proporcionarán información valiosa sobre los procesos geológicos recientes y pasados de Venus.
A diferencia de los datos de Magellan, a los que inicialmente fue difícil acceder y estudiar, la comunidad científica podrá acceder a los datos de VERITAS en línea. En la década de 1990, Herrick recordó haber confiado en cajas de CD que contenían datos de Venus compilados por la NASA, que se enviaban por correo. Esta accesibilidad permitirá a los investigadores analizar el planeta utilizando técnicas punteras como el aprendizaje automático y contribuirá a desentrañar sus misterios más profundos.
EnVision, una próxima misión a Venus de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo lanzamiento está previsto para principios de la década de 2030, complementará estos estudios. La nave espacial llevará su propio radar de apertura sintética, llamado VenSAR, desarrollado en JPL, así como un espectrómetro similar al que está a bordo de VERITAS. Hensley y Herrick son miembros clave del equipo científico de VenSAR.
Referencia: «Cambios en la superficie observados en un volcán venusiano durante la misión de Magallanes» por Robert R. Herrick y Scott Hensley, 15 de marzo de 2023, Science. DOI: 10.1126/ciencia.abm7735
Más sobre la misión
En 2021, la NASA seleccionó las misiones VERITAS y DAVINCI como parte de sus próximas aventuras en Venus bajo el Programa Discovery. VERITAS ha formado colaboraciones con varias organizaciones, incluidas Lockheed Martin Space, la Agencia Espacial Italiana (ASI), el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia. La Oficina del Programa de Misiones Planetarias en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, es responsable de administrar el Programa Discovery en nombre de la División de Ciencias Planetarias de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington, D.C.
