¿Hay algo bueno en los volcanes? Pueden ser violentos, peligrosos e impredecibles. Para los humanos modernos, los volcanes son en su mayoría un inconveniente, a veces una exhibición visual intrigante y, en ocasiones, mortales.
Pero cuando hay suficientes, y cuando son poderosos y prolongados, pueden matar al planeta que los alberga.
El Venus moderno es un paisaje infernal abrasador. La temperatura sube por encima de los 464 °C (850 °F, 737 °K), que es, como saben los lectores de Universe Today, lo suficientemente caliente como para derretir plomo (y naves espaciales).
Es por eso que, de todas las misiones que Rusia envió a la superficie del planeta, solo cuatro lograron transmitir imágenes antes de sucumbir rápidamente a las condiciones extremas de Venus.
Pero la Venus de hoy en día podría ser dramáticamente diferente de la antigua Venus. Algunas investigaciones muestran que el antiguo Venus tenía una atmósfera similar a la de la antigua Tierra.
El planeta también puede haber tenido cantidades sustanciales de agua en su superficie. Es posible que la vida simple existiera en Venus en algún momento, pero aún no hay suficiente evidencia para probar o refutar eso.
Un nuevo estudio muestra que las erupciones volcánicas masivas durante un período prolongado de tiempo pueden ser responsables de cambiar el planeta a lo que es hoy. Si hubo vida simple en la antigua Venus, el vulcanismo fue su perdición.
El estudio también muestra cómo la poderosa actividad volcánica ha jugado un papel en la configuración de la habitabilidad de la Tierra y cómo la Tierra solo evitó por poco el mismo destino que Venus.
El estudio se titula “Vulcanismo a gran escala y la muerte por calor de los mundos terrestres“, y está publicado en El diario planetario. El Dr. Michael J. Way del Instituto Goddard de la NASA es el autor principal. Way ha estado investigando Venus durante años y es autor y coautor de varios artículos sobre el planeta, especialmente sobre su antigua habitabilidad.
“Al comprender el registro de grandes provincias ígneas en la Tierra y Venus, podemos determinar si estos eventos pueden haber causado la condición actual de Venus”, dijo Way en un comunicado de prensa que anuncia el estudio.
La Tierra ha experimentado períodos prolongados de erupciones volcánicas sostenidas en su historia. Grandes Provincias Ígneas (LIP) son la evidencia de los períodos, que pueden durar cientos de miles de años, tal vez incluso millones de años.
Los LIP pueden depositar más de 100 000 millas cúbicas de roca en la superficie. Eso es suficiente para enterrar a Texas media milla de profundidad. En la Tierra, conocemos muchos LIP y sabemos que en los últimos 500 millones de años coinciden con períodos de cambio climático y con extinciones masivas.
El estudio sugiere que Venus experimentó explosiones volcánicas masivas propias que crearon la atmósfera moderna de Venus, con sus temperaturas y presiones extremas. Más específicamente, dice que intensos estallidos en un período tan corto como un millón de años crearon un efecto invernadero desbocado.
El efecto invernadero desbocado se produce cuando una atmósfera impide que el calor de un planeta se irradie al espacio. Sin forma de refrescarse, la temperatura sube a niveles extremos, como un invernadero con todas sus ventilaciones cerradas.
El efecto invernadero de Venus se ve exacerbado por su aparente falta de tectónica de placas. La tectónica de placas de la Tierra permite que el calor del interior del planeta llegue a la superficie al abrir periódicamente la capa del manto.
También saca el dióxido de carbono de la atmósfera y lo introduce en la roca a través de la meteorización y la subducción.
Nuestro planeta experimentó cinco extinciones masivas, y todas ellas están asociadas con una mayor actividad volcánica, según este trabajo. (Algunos investigadores apuntan a una sexta extinción masiva que recién comienza, ya que la actividad humana provoca una mayor pérdida de especies).
El evento de impacto de Chicxulub fue el principal impulsor de la extinción del Pérmico-Triásico que acabó con los dinosaurios, pero la actividad volcánica también jugó un papel. Si bien la extinción de los dinosaurios de Chicxulub es bien conocida y popularizada dramáticamente, la actividad volcánica ha sido el principal impulsor de las extinciones en la Tierra.
La vida en la Tierra sufrió mucho por la poderosa y sostenida actividad volcánica. Pero siempre se recuperó, y los volcanes nunca causaron un efecto invernadero desbocado, mientras que Venus sufre hasta el día de hoy por el efecto. ¿Cual es la diferencia?
La escala de las erupciones tuvo algo que ver con eso. La superficie de Venus está cubierta en un 80 por ciento con roca volcánica solidificada. El azufre en la atmósfera también es evidencia de una actividad volcánica pronunciada. Y la superficie de Venus tiene menos cráteres de lo esperado, lo que indica abundante actividad volcánica en los últimos cientos de millones de años.
Pero el estudio debería incomodar a cualquiera. Aunque la Tierra ha evitado el efecto invernadero desbocado, es posible que solo lo haya evitado por poco.
Desenredar la historia del vulcanismo, los impactos y las extinciones en la historia de la Tierra es un desafío porque los cráteres se borran. Hay esfuerzos científicos para comprender las condiciones en el manto de la Tierra que conducen a los LIP, pero esa también es una tarea difícil.
Los eventos magmáticos que crean LIP suelen ser de corta duración en la escala de tiempo geológico, menos de 5 millones de años de duración. También pueden ser una serie de pulsos durante unas pocas decenas de millones de años. Aunque empujan una gran cantidad de roca hacia la superficie, los productos químicos que emiten a la atmósfera son los que provocan las extinciones.
Grandes cantidades de CO2 calentó dramáticam ente la atmósfera de la Tierra y el dióxido de azufre (SO2
La actividad volcánica de la Tierra es similar a la de Venus porque los planetas son “planetas hermanos”. Tienen un tamaño muy similar y ambos son planetas rocosos en el Sistema Solar interior.
Pero lo fundamental que comparten cuando se trata de vulcanismo es su composición a granel. Dado que se formaron en la misma región del Sistema Solar, tienen composiciones muy similares.
En su estudio, los autores recrearon la historia volcánica de la Tierra en simulaciones aleatorias basadas en lo que se sabe sobre la actividad volcánica y los LIP de la Tierra. “En un enfoque, hacemos una estimación conservadora de la velocidad a la que se producen conjuntos de LIP casi simultáneos (pares, trillizos y cuartetos) en una historia aleatoria estadísticamente igual a la de la Tierra”, escriben los autores.
“Encontramos que es probable que los LIP estén más cerca en el tiempo que 0,1 a 1 millón de años; significativamente, esto es menos que el tiempo durante el cual se sabe que persisten los efectos ambientales terrestres del LIP”.
Eso significa que los eventos LIP se superponen entre sí, y antes de que el planeta pueda eliminar el CO2 liberado en su atmósfera de un evento, otro está ocupado liberando más. Une suficientes de ellos y obtendrás el efecto invernadero descontrolado. Los LIP separados en diferentes partes del mundo, incluso bajo los océanos, exacerban el efecto.
Una parte clave de su estudio se refiere a la variabilidad. ¿Los LIP están relacionados entre sí causalmente? Eso es importante porque si la tasa de LIP es variable, eso aumenta la probabilidad de superposición o eventos simultáneos, lo que contribuiría a un efecto invernadero descontrolado.
“¿Cómo afectaría la variabilidad en la tasa LIP a lo largo del tiempo las posibilidades de eventos simultáneos?” escriben los autores.
“Durante tiempos de aumento de la tasa, la probabilidad de eventos simultáneos aumenta sobre la tasa promedio. Por otro lado, durante tiempos de disminución de la tasa, esta probabilidad disminuye en relación con el promedio. No es obvio cuál de estos efectos predomina .”
Un punto interesante en todo esto se refiere a los LIP de mayor duración de la Tierra. Cuanto más dura uno, más probabilidad hay de que se superponga con otro.
“[W]Encontramos que la probabilidad de que el LIP más grande registrado en la historia de la Tierra se superponga con un evento de tamaño similar (en área) es de aproximadamente el 30 por ciento. Múltiples LIP simultáneos pueden ser impulsores importantes de la transición de una superficie habitable serena a un estado de invernadero para los mundos terrestres, suponiendo que tengan geoquímicas similares a las de la Tierra y dinámicas de convección del manto”, afirma el documento.
Hay un punto en el que todo esto diverge. Si bien tenemos datos bastante completos y confiables sobre los LIP de la Tierra, no tenemos ni cerca de eso para Venus. Pero la investigación muestra que, incluso con nuestra falta de datos detallados, es probable que Venus sufriera LIP superpuestos que lo llevaron a su ruina.
Afortunadamente, las próximas misiones a Venus abrirán esta investigación con mejores datos.
La misión Venus VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) es un orbitador desarrollado por la NASA. Su fecha de lanzamiento aún no está programada, pero será una misión de tres años para obtener imágenes de la superficie de Venus en alta resolución utilizando radar y espectroscopia de infrarrojo cercano.
Proporcionará información detallada sobre el historial de impactos del planeta, vulcanismo, geoquímica y más.
La misión DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) también es una misión de la NASA, pero tendrá una sonda atmosférica junto con un orbitador. Una vez que los científicos tengan información más detallada sobre la atmósfera de Venus y su superficie, podrán comenzar a desentrañar el pasado del planeta.
“Un objetivo principal de DAVINCI es reducir la historia del agua en Venus y cuándo pudo haber desaparecido, proporcionando más información sobre cómo ha cambiado el clima de Venus con el tiempo”, dijo Way.
Tanto DAVINCI como VERITAS se lanzarán a fines de la década de 2020, y DAVINCI se lanzará primero.
La ESA también está planeando una misión orbital a Venus. Se llama EnVision y debería lanzarse a principios de la década de 2030. EnVision también estudiará la atmósfera de Venus, pero profundizará más, utilizando su paquete de instrumentos para investigar la estructura interna del planeta.
Estos resultados también desempeñarán un papel en la comprensión de los exoplanetas. Los exoplanetas son un área de investigación floreciente, y el telescopio espacial James Webb está comenzando a brindar mejores datos sobre las atmósferas de los exoplanetas.
Pero será difícil para los científicos interpretar los hallazgos del JWST sin mejores modelos generales, y una comprensión más detallada de la historia de nuestro planeta hermano definitivamente refinará nuestros modelos para las atmósferas planetarias.
Por alguna razón, la Tierra se ha mantenido habitable durante miles de millones de años y Venus está mucho peor. Si Venus alguna vez albergó vida antigua y simple, hace mucho tiempo que se fue.
(Disculpas a las personas que piensan que la vida podría vive en las nubes de venus.)
Si bien es posible que nunca tengamos una comprensión completa de todos los factores que hicieron que la Tierra y Venus fueran tan diferentes entre sí, la actividad volcánica claramente desempeñó un papel. Una vez que VERITAS, DAVINCI y EnVision hagan lo suyo, deberíamos entender el camino divergente de Venus con más detalle.
Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Leer el artículo original.