Vénus aurait pu avoir des plaques tectoniques semblables à celles de la Terre il y a des milliards d’années

La Vénus d’aujourd’hui n’est pas comme la Terre. Les températures atteignent environ 860 degrés Fahrenheit jour et nuit et des nuages ​​​​d’acide sulfurique flottent dans son atmosphère.

Mais une étude publiée jeudi Dans la revue Nature Astronomy Cela suggère que Vénus, dans sa jeunesse, avait peut-être une caractéristique clé semblable à celle de la Terre : la tectonique des plaques, le remodelage constant de certaines parties de la croûte externe de la planète.

« L’une des conclusions de cette étude est qu’il est très probable que la tectonique des plaques ait fonctionné sur les deux planètes à peu près à la même période », a déclaré Matthew P. Wheeler, planétologue au Lunar and Planetary Institute de Houston, qui a dirigé la recherche. .

Si cela est vrai, cela suggère que Vénus aurait pu être similaire à la Terre à d’autres égards. Les interactions géochimiques des plaques tectoniques ont peut-être enfoui une grande partie du dioxyde de carbone qui rend Vénus si infernale aujourd’hui.

Cela renforce l’idée qu’il y a quelques milliards d’années, Vénus aurait pu être un endroit où la vie aurait pu prospérer.

« C’est un scénario très probable », a déclaré le Dr Wheeler. « Cela indique que Vénus était nettement plus froide et qu’il y aurait donc plus d’eau liquide. »

Le Dr Wheeler et ses collègues de l’Université Brown et de l’Université Purdue n’ont observé aucune fracture semblable à la faille de San Andreas ni aucun autre signe visible de tectonique des plaques. Au lieu de cela, ils ont examiné l’air, en particulier l’azote.

Lorsque des planètes rocheuses comme la Terre et Vénus se forment, l’azote est piégé dans les minéraux. Mais lors des éruptions volcaniques, les minéraux se dissolvent et les liaisons chimiques se rompent, de sorte que l’azote peut s’échapper dans l’atmosphère, où il a tendance à persister.

« L’azote est donc vraiment devenu ce genre d’outil de diagnostic » pour comprendre l’histoire tectonique de la planète, a déclaré le Dr Wheeler.

Les scientifiques ont ensuite mis en place des simulations informatiques pour explorer deux types de modèles tectoniques. L’un d’eux était ce que l’on appelle le manteau stagnant, qui décrit des mondes comme Mars et la Lune terrestre où la croûte externe est constituée d’une croûte solide et immobile. La plupart des gaz restent piégés sous la croûte externe.

Le deuxième modèle est la tectonique des plaques. Sur Terre, environ 80 % de l’activité volcanique se produit le long des dorsales médio-océaniques, là où les plaques tectoniques s’écartent et où les puits de magma s’élèvent. Cela libère davantage de gaz dans l’atmosphère.

Si Vénus a toujours eu un manteau stagnant, comme cela apparaît aujourd’hui, les simulations suggèrent moins d’azote que ce que nous observons aujourd’hui, soit 3,5 % de l’atmosphère.

L’explication qui a fonctionné était une combinaison des deux modèles : un stade précoce de la tectonique des plaques qui libérait de grandes quantités de dioxyde de carbone et d’azote, suivi par l’enfermement de la croûte dans un manteau stagnant.

Les scientifiques non impliqués dans la recherche ont déclaré que les résultats étaient suggestifs mais non concluants.

Cédric Gellman, un planétologue de l’Ecole polytechnique fédérale de Suisse qui n’a pas participé à la recherche, a déclaré que l’article était intéressant, mais a averti que « comme pour toutes les publications basées sur des modèles, il dépend fortement de ce qui est inclus et de ce qui est omis. » « .

L’histoire géologique de Vénus n’était peut-être pas parfaitement compatible avec une tectonique des plaques semblable à celle de la Terre ou avec un manteau stagnant semblable à celui de Mars, a déclaré Joseph O’Rourke, professeur d’exploration de la Terre et de l’espace à l’Arizona State University.

« Peut-être que Vénus est une chose à part entière, située entre la Terre et Mars », a-t-il déclaré.

Une explication alternative proposée est appelée le modèle souterrain, dans lequel le magma pénètre dans la croûte externe, ou lithosphère, sans se briser en plaques tectoniques. Cela pourrait expliquer les caractéristiques circulaires appelées couronnes à la surface de Vénus, qui sont poussées vers le haut par des panaches de matière chaude s’élevant du manteau.

« La lithosphère est plus visqueuse et caractérisée par des fractures localisées », a déclaré le Dr O’Rourke.

Dans le modèle du manteau spongieux souterrain, la majeure partie du magma n’atteint jamais la surface et ne peut donc pas libérer de flux d’azote, a déclaré le Dr Wheeler.

Les vaisseaux spatiaux se dirigeant vers Vénus dans les années à venir sont censés fournir de nouvelles données importantes pour aider à résoudre des mystères. Le Dr O’Rourke a noté qu’il venait de naître lorsque Magellan, la dernière mission de la NASA là-bas, est entrée en orbite en 1990. « J’avais environ 10 jours », a-t-il déclaré. « Je suis donc ravi de voir de nouvelles missions Vénus au cours de ma vie. »

Le vaisseau spatial Da Vinci de la NASA, dont le lancement est provisoirement prévu en 2029, utilisera une sonde parachute pour effectuer des mesures précises des gaz dans l’atmosphère, fournissant ainsi des preuves de l’activité volcanique actuelle.

Une autre mission attendue de la NASA, VERITAS, effectuera des mesures détaillées de la gravité de la planète et prendra des images haute résolution de la surface.

« Cela nous aidera vraiment à rechercher d’éventuelles limites de plaques », a déclaré Anna Goelcher, planétologue au California Institute of Technology et au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

L’Agence spatiale européenne prévoit également de lancer une mission robotique, appelée EnVision, pour aider les scientifiques à comprendre pourquoi les conditions sur Terre et sur Vénus sont si différentes.

Les modèles informatiques du Dr Wheeler pourraient également contribuer à faire la lumière sur l’histoire géologique des planètes en orbite autour d’autres étoiles en étudiant ce qui est détecté dans l’air qui les entoure.

« C’était l’idée originale du travail, et il a rapidement été possible d’expliquer quelque chose à propos de Vénus », a déclaré le Dr Wheeler.