Dados de Magalhães da NASA revelam atividade vulcânica em Vênus

Pela primeira vez, os cientistas viram evidências diretas de vulcanismo ativo no gêmeo da Terra, preparando o terreno para a missão VERITAS da agência investigar.

Este modelo 3D gerado por computador da superfície de Vênus mostra o cume de Maat Mons, o vulcão que está exibindo sinais de atividade. Um novo estudo descobriu que uma das aberturas de Maat Mons se ampliou e mudou de forma ao longo de um período de oito meses em 1991, indicando que um evento eruptivo ocorreu. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Evidências geológicas diretas de atividade vulcânica recente foram observadas na superfície de Vênus pela primeira vez. Os cientistas fizeram a descoberta depois de se debruçarem sobre imagens de radar de arquivo de Vênus tiradas há mais de 30 anos, na década de 1990, pela missão Magellan da NASA. As imagens revelaram um respiradouro vulcânico mudando de forma e aumentando significativamente de tamanho em menos de um ano.

Os cientistas estudam vulcões ativos para entender como o interior de um planeta pode moldar sua crosta, impulsionar sua evolução e afetar sua habitabilidade. Uma das novas missões da NASA a Vênus fará exatamente isso. Liderado pelo Laboratório de Propulsão a Jato da agência no sul da Califórnia, o VERITAS – abreviação de Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography And Spectroscopy – será lançado dentro de uma década.

O orbitador estudará Vênus da superfície ao núcleo para entender como um planeta rochoso do mesmo tamanho que a Terra tomou um caminho muito diferente, desenvolvendo-se em um mundo coberto de planícies vulcânicas e terreno deformado escondido sob uma atmosfera espessa, quente e tóxica.

"A seleção da NASA da missão VERITAS me inspirou a procurar atividade vulcânica recente em dados de Magalhães", disse Robert Herrick, professor pesquisador da Universidade do Alasca Fairbanks e membro da equipe científica do VERITAS, que liderou a busca dos dados de arquivo. "Eu realmente não esperava ser bem sucedido, mas depois de cerca de 200 horas comparando manualmente as imagens de diferentes órbitas de Magalhães, vi duas imagens da mesma região tiradas com oito meses de intervalo, exibindo mudanças geológicas reveladoras causadas por uma erupção."

A pesquisa e suas conclusões estão descritas em um novo estudo publicado na revista Science. Herrick também apresentou as descobertas na 54ª Conferência de Ciência Lunar e Planetária em Woodlands, Texas, em 15 de março.

Os dados de altitude para as regiões Maat Mons e Ozza Mons, na superfície de Vénus, podem ser vistos à esquerda, com a área de estudo indicada pela caixa preta. À direita estão as observações da Magellan antes (A) e depois (B) da ampliação da fissura de Maat Mons, com possíveis novos fluxos de lava após um evento eruptivo. Crédito: Robert Herrick/UAF

Modelando um vulcão

As mudanças geológicas que Herrick encontrou ocorreram em Atla Regio, uma vasta região montanhosa perto do equador de Vênus que abriga dois dos maiores vulcões do planeta, Ozza Mons e Maat Mons. Acredita-se que a região seja vulcanicamente ativa, mas não havia evidências diretas de atividade recente. Enquanto examinava as imagens de radar de Magalhães, Herrick identificou um respiradouro vulcânico associado a Maat Mons que mudou significativamente entre fevereiro e outubro de 1991. 

Na imagem de fevereiro, o respiradouro parecia quase circular, cobrindo uma área de menos de 1 milha quadrada (2,2 quilômetros quadrados). Tinha lados interiores íngremes e mostrava sinais de lava drenada em suas encostas externas, fatores que sugeriam atividade. Em imagens de radar capturadas oito meses depois, o mesmo respiradouro dobrou de tamanho e ficou deformado. Também parecia estar cheio até a borda com um lago de lava.

Mas como as duas observações eram de ângulos de visão opostos, elas tinham perspectivas diferentes, o que as tornava difíceis de comparar. A baixa resolução dos dados de três décadas só tornou o trabalho mais complicado.

Herrick se uniu a Scott Hensley, do JPL, cientista do projeto VERITAS e especialista em análise de dados de radar como o de Magalhães. Os dois pesquisadores criaram modelos computacionais da ventilação em várias configurações para testar diferentes cenários de eventos geológicos, como deslizamentos de terra. A partir desses modelos, eles concluíram que apenas uma erupção poderia ter causado a mudança.

"Apenas algumas das simulações corresponderam às imagens, e o cenário mais provável é que a atividade vulcânica tenha ocorrido na superfície de Vênus durante a missão de Magalhães", disse Hensley. "Embora este seja apenas um ponto de dados para um planeta inteiro, ele confirma que há atividade geológica moderna."

Os cientistas comparam o tamanho do fluxo de lava gerado pela atividade do Maat Mons à erupção do Kilauea de 2018 na Ilha Grande do Havaí.

Este mapa global e simulado por computador da superfície de Vénus foi construído a partir de dados das missões Magellan e Pioneer Orbiter da NASA. Maat Mons, o vulcão que exibiu sinais de uma erupção recente, está dentro do quadrado perto do equador do planeta. Crédito: NASA/JPL-Caltech

O Legado de Magalhães

Herrick, Hensley e o resto da equipe do VERITAS estão ansiosos para ver como o conjunto de instrumentos científicos avançados e dados de alta resolução da missão complementará o notável tesouro de imagens de radar de Magalhães, que transformou o conhecimento da humanidade sobre Vênus.

"Vênus é um mundo enigmático, e Magalhães provocou tantas possibilidades", disse Jennifer Whitten, vice-pesquisadora principal associada do VERITAS na Universidade de Tulane, em Nova Orleans. "Agora que temos certeza de que o planeta experimentou uma erupção vulcânica há apenas 30 anos, esta é uma pequena prévia das incríveis descobertas que a VERITAS fará."

A VERITAS usará radar de abertura sintética de última geração para criar mapas globais 3D e um espectrômetro de infravermelho próximo para descobrir do que a superfície é feita. A sonda também medirá o campo gravitacional do planeta para determinar a estrutura do interior de Vênus. Juntos, os instrumentos oferecerão pistas sobre os processos geológicos passados e presentes do planeta. 

E enquanto os dados de Magalhães eram originalmente difíceis de estudar – Herrick disse que na década de 1990 eles dependiam de caixas de CDs de dados de Vênus que foram compilados pela NASA e entregues pelo correio – os dados da Veritas estarão disponíveis on-line para a comunidade científica. Isso permitirá que os pesquisadores apliquem técnicas de ponta, como aprendizado de máquina, para analisar o planeta e ajudar a revelar seus segredos mais íntimos.

Esses estudos serão complementados pela EnVision, uma missão da ESA (Agência Espacial Europeia) a Vênus com lançamento previsto para o início da década de 2030. A espaçonave carregará seu próprio radar de abertura sintética (chamado VenSAR), que está sendo desenvolvido no JPL, bem como um espectrômetro semelhante ao que o VERITAS carregará. Tanto Hensley quanto Herrick são membros-chave da equipe científica da VenSAR.

Fonte: nasa.gov