Em algum momento entre 300 milhões e 1 bilhão de anos atrás, um grande objeto cósmico colidiu com o planeta Vênus, deixando uma cratera com mais de 170 milhas de diâmetro. Uma equipe de pesquisadores da Brown University usou aquela cicatriz de impacto ancestral para explorar a possibilidade de que Vênus já teve placas tectônicas semelhantes às da Terra.

Para um estudo publicado em Astronomia da Natureza , os pesquisadores usaram modelos de computador para recriar o impacto que esculpiu a cratera Mead, A maior bacia de impacto de Vênus. Mead é cercado por duas falhas em forma de cúpula - ondulações rochosas congeladas no tempo após o impacto de formação da bacia. Os modelos mostraram que para esses anéis estarem onde estão em relação à cratera central, A litosfera de Vênus - sua camada externa rochosa - deve ter sido bastante espessa, muito mais espessa do que a da Terra. Essa descoberta sugere que um regime tectônico como o da Terra, onde as placas continentais derivam como jangadas no topo de um manto que se agita lentamente, provavelmente não estava acontecendo em Vênus no momento do impacto do Mead.

"Isso nos diz que Vênus provavelmente tinha o que chamaríamos de uma tampa estagnada no momento do impacto, "disse Evan Bjonnes, um estudante de graduação na Brown e principal autor do estudo. "Ao contrário da Terra, que tem uma tampa ativa com placas móveis, Vênus parece ter sido um planeta de uma placa pelo menos desde este impacto. "

Bjonnes diz que as descobertas oferecem um contraponto a pesquisas recentes, sugerindo que as placas tectônicas podem ter sido uma possibilidade no passado relativamente recente de Vênus. Na terra, evidências de placas tectônicas podem ser encontradas em todo o mundo. Existem enormes fendas chamadas zonas de subducção, onde faixas de rocha crustal são empurradas para a subsuperfície. Enquanto isso, nova crosta é formada nas dorsais meso-oceânicas, cordilheiras sinuosas onde a lava das profundezas da Terra flui para a superfície e endurece em rocha. Dados de espaçonaves orbitais revelaram fendas e cristas em Vênus que se parecem um pouco com características tectônicas. Mas Vênus está envolta em sua atmosfera densa, tornando difícil fazer interpretações definitivas das características de superfície fina.

Este novo estudo é uma maneira diferente de abordar a questão, usando o impacto Mead para sondar as características da litosfera. Mead é uma bacia com vários anéis semelhante à enorme bacia Orientale na lua. Brandon Johnson, um ex-professor da Brown que agora está na Purdue University, publicou um estudo detalhado dos anéis de Orientale em 2016. Esse trabalho mostrou que a posição final dos anéis está fortemente ligada ao gradiente térmico da crosta - a taxa na qual a temperatura da rocha aumenta com a profundidade. O gradiente térmico influencia a forma como as rochas se deformam e se rompem após um impacto, o que, por sua vez, ajuda a determinar onde os anéis da bacia terminam.

Bjonnes adaptou a técnica usada por Johnson, que também é co-autor desta nova pesquisa, para estudar Mead. O trabalho mostrou que para os anéis de Mead estarem onde estão, A crosta de Vênus deve ter um gradiente térmico relativamente baixo. Esse baixo gradiente - significando um aumento comparativamente gradual na temperatura com a profundidade - sugere uma litosfera venusiana bastante espessa.

"Você pode pensar nisso como um lago congelando no inverno, "Bjonnes disse." A água na superfície atinge o ponto de congelamento primeiro, enquanto a água em profundidade é um pouco mais quente. Quando a água mais profunda esfria para temperaturas semelhantes às da superfície, você obtém uma camada de gelo mais espessa. "

Os cálculos sugerem que o gradiente é muito menor, e a litosfera muito mais espessa, do que o que você esperaria de um planeta com tampa ativa. Isso significaria que Vênus está sem placas tectônicas há um bilhão de anos atrás, o ponto mais antigo em que os cientistas pensam que ocorreu o impacto do Mead.

Alexander Evans, professor assistente na Brown e co-autor do estudo, disse que um aspecto atraente das descobertas de Mead é sua consistência com outras características de Vênus. Várias outras crateras aneladas que os pesquisadores observaram eram proporcionalmente semelhantes a Mead, e as estimativas de gradiente térmico são consistentes com o perfil térmico necessário para suportar Maxwell Montes, A montanha mais alta de Vênus.

"Acho que a descoberta destaca ainda mais o lugar único que a Terra, e seu sistema de placas tectônicas globais, tem entre nossos vizinhos planetários, "Evans disse.