Rappresentazione artistica della superficie di Venere. (Shutterstock)

Possiamo imparare molto sui cambiamenti climatici da Venere, il nostro pianeta gemello. Venere attualmente ha una temperatura superficiale di 450? (la temperatura del ciclo di autopulizia di un forno) e un'atmosfera dominata da anidride carbonica (96%) con una densità 90 volte quella terrestre.

Venere è un posto molto strano, totalmente inabitabile, tranne forse tra le nuvole a circa 60 chilometri più in alto la recente scoperta della fosfina potrebbe suggerire una vita microbica fluttuante. Ma la superficie è totalmente inospitale.

Tuttavia, Venere una volta probabilmente aveva un clima simile alla Terra. Secondo recenti modelli climatici, per gran parte della sua storia Venere aveva temperature superficiali simili a quelle della Terra odierna. Probabilmente aveva anche oceani, pioggia, forse neve, forse continenti e tettonica delle placche, e ancora più speculativamente, forse anche vita superficiale.

Meno di un miliardo di anni fa, il clima è cambiato drasticamente a causa di un effetto serra in fuga. Si può ipotizzare che un periodo intenso di vulcanismo abbia pompato nell'atmosfera abbastanza anidride carbonica da causare questo grande evento di cambiamento climatico che evaporò gli oceani e causò la fine del ciclo dell'acqua.

Prova del cambiamento

Questa ipotesi dei modellisti del clima ha ispirato Sara Khawja, una studentessa di master nel mio gruppo (co-supervisionata con la geoscienziata Claire Samson), a cercare prove nelle rocce venusiane per questo evento di cambiamento climatico proposto.

Dall'inizio degli anni '1990, il mio team di ricerca della Carleton University - e più recentemente il mio team siberiano alla Tomsk State University - hanno mappato e interpretato la storia geologica e tettonica del notevole pianeta gemello della Terra.

Le missioni sovietiche Venera e Vega degli anni '1970 e '1980 sono atterrate su Venere e hanno scattato foto e valutato la composizione delle rocce, prima i lander fallirono a causa dell'elevata temperatura e pressione. Tuttavia, la nostra visione più completa della superficie di Venere è stata fornita da La navicella spaziale Magellan della NASA nei primi anni '1990, che utilizzava il radar per vedere attraverso il denso strato di nubi e produrre immagini dettagliate di oltre il 98% della superficie di Venere.

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Una visualizzazione della superficie di Venere prodotta dal radar a bordo della sonda Magellan.

Antiche rocce

La nostra ricerca di prove geologiche del grande evento del cambiamento climatico ci ha portato a concentrarci sul più antico tipo di rocce su Venere, chiamate tessere, che hanno un aspetto complesso che suggerisce una lunga e complicata storia geologica. Abbiamo pensato che queste rocce più antiche avessero le migliori possibilità di preservare le prove dell'erosione idrica, che è un processo così importante sulla Terra e avrebbe dovuto verificarsi su Venere prima del grande evento del cambiamento climatico.

Dati i dati di altitudine a bassa risoluzione, abbiamo utilizzato una tecnica indiretta per cercare di riconoscere le antiche valli fluviali. Abbiamo dimostrato che i flussi di lava più giovani dalle pianure vulcaniche circostanti avevano riempito le valli ai margini delle tessere.

Con nostro stupore, queste tessere di valle erano molto simili ai modelli di flusso dei fiumi sulla Terra, il che ci ha portato a suggerirlo queste valli di tessere si sono formate dall'erosione del fiume durante un periodo con condizioni climatiche simili alla Terra. Il mio Venus research groups at Carleton and Tomsk State University stanno studiando le colate laviche post-tessere per l'eventuale evidenza geologica del passaggio a condizioni estremamente calde.

Una porzione di Alpha Regio, un altopiano topografico sulla superficie di Venere, è stata la prima caratteristica su Venere ad essere identificata dal radar terrestre. (Laboratorio di propulsione a getto, NASA)

Analogie con la Terra

Per capire come il vulcanismo su Venere possa produrre un tale cambiamento nel clima, possiamo guardare alla storia della Terra per analoghi. Possiamo trovare analogie in super eruzioni come l'ultima eruzione a Yellowstone avvenuta per 630,000 anni.

Ma tale vulcanismo è piccolo rispetto alle grandi province ignee (LIP) che si verificano circa ogni 20-30 milioni di anni. Questi eventi di eruzione possono rilasciare abbastanza anidride carbonica da causare catastrofico cambiamento climatico sulla Terra, comprese le estinzioni di massa. Per darti un senso di scala, consideralo i LIP più piccoli producono abbastanza magma da coprire tutto il Canada fino a una profondità di circa 10 metri. Il più grande LIP conosciuto ha prodotto abbastanza magma che avrebbe coperto un'area delle dimensioni del Canada fino a una profondità di quasi otto chilometri.

Gli analoghi LIP su Venere includono singoli vulcani con un diametro massimo di 500 chilometri, estesi canali di lava che raggiungono una lunghezza massima di 7,000 chilometri e ci sono anche sistemi di rift associati - dove la crosta si sta separando - lunghi fino a 10,000 chilometri.

Se il vulcanismo in stile LIP fosse la causa del grande evento del cambiamento climatico su Venere, allora potrebbe verificarsi un simile cambiamento climatico sulla Terra? Possiamo immaginare uno scenario di molti milioni di anni nel futuro in cui più LIP che si verificano casualmente nello stesso momento potrebbero causare sulla Terra un cambiamento climatico così incontrollato che porta a condizioni come l'attuale Venere.

L'autore

Richard Ernst, Scientist-in-Residence, Earth Sciences, Carleton University (anche professore alla Tomsk State University, Russia), Università Carleton

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.