O mistério de Vênus: por que ele se tornou o gêmeo maligno da Terra?
Simulações foram utilizadas para investigar como Vênus evoluiu de um ambiente igual à Terra para um ambiente extremo e inóspito.
Vênus é o segundo planeta a partir do Sol no Sistema Solar mas é o mais quente entre todos os planetas, com temperaturas superficiais superiores a 460 °C. Apesar de não ser o mais próximo do Sol, sua atmosfera densa, composta majoritariamente por dióxido de carbono, causa um efeito estufa que aprisiona o calor. A pressão atmosférica em Vênus é cerca de 90 vezes maior que a da Terra, isso equivale a estar a quase 1 km de profundidade em oceanos terrestres.
Apesar dessas condições, há evidências que indicam que Vênus e a Terra podem ter sido muito mais semelhantes no passado. Ambos possuem tamanhos, massas e composições internas comparáveis, sendo frequentemente chamados de “planetas gêmeos”. Essa semelhança sugere que processos geológicos e atmosféricos iniciais podem ter seguido trajetórias parecidas. No entanto, pequenas diferenças nas condições iniciais e na evolução atmosférica levaram a caminhos diferentes. Enquanto a Terra manteve água líquida estável e um clima regulado, Vênus se tornou o que observamos hoje.
Um novo estudo investigou como foi o processo evolutivo de Vênus usando simulações para modelar a história climática e atmosférica de Vênus. A ideia do trabalho é entender como o planeta divergiu tanto da evolução do planeta Terra e como ele acabou se tornando um ambiente hostil enquanto a Terra se tornou um ambiente ameno. O grupo de pesquisadores analisaram centenas de milhares de simulações para encontrar as respostas para essas perguntas de décadas.
Vênus
Vênus é um planeta rochoso e o segundo planeta do Sistema Solar, ele possui densidade alta e superfície dominada por vulcões. Em sua composição, a maior parte é silicatos e ele possui um núcleo metálico envolto por manto e crosta, como na Terra. Evidências observacionais indicam a presença vulcões potencialmente ativos, sugerindo que processos geológicos internos ainda ocorrem até os dias de hoje no planeta. A superfície apresenta sinais de fluxos de lava recentes e estruturas tectônicas.
A atmosfera de Vênus é extremamente densa e composta por dióxido de carbono, além de nitrogênio e nuvens de ácido sulfúrico. Essa composição cria um efeito estufa eficiente, responsável pelas temperaturas superficiais superiores a 460 °C do planeta. Por causa desse efeito, Vênus é o planeta mais quente do sistema mesmo não sendo o planeta mais próximo do Sol. A alta pressão atmosférica, cerca de 90 vezes maior que a terrestre, contribui para a retenção de calor e dificulta a dissipação térmica.
O mistério de Vênus
Apesar de parecer um inferno atualmente, Vênus e a Terra ainda apresentam semelhanças estruturais e físicas que por muitas vezes são considerados “planetas gêmeos”. Ambos são planetas rochosos com composições dominadas por silicatos e metais, além de possuírem estrutura interna com núcleo, manto e crosta. Suas dimensões são comparáveis, com raios e massas semelhantes, logo possuem uma gravidade superficial próxima. Além disso, os dois se formaram na região interna do Sistema Solar, como vizinhos, a partir de processos de acreção envolvendo material protoplanetário.
Essas características indicam condições iniciais bastante parecidas durante a formação planetária. Evidências observacionais sugerem que Vênus e a Terra tiveram origens evolutivas semelhantes nos primeiros estágios de sua história. No entanto, ao longo do tempo, suas trajetórias evolutivas divergiram devido a diferenças em condições físicas e processos internos. Essa divergência levou ao desenvolvimento de estados planetários distintos que causou as diferenças grandes que observamos hoje.
Milhares de respostas
Para entender o que aconteceu no processo evolutivo de Vênus que o transformou num gêmeo maligno da Terra, um grupo de pesquisadores investigou a evolução de Vênus através de mais de 200 mil simulações. Eles simularam aproximadamente 4,5 bilhões de anos com diferentes condições iniciais e diferentes processos. A abordagem considerou o interior planetário, litosfera e atmosfera e impôs restrições compatíveis com as condições atuais observadas.
As simulações bem-sucedidas foram agrupadas em diferentes trajetórias evolutivas. Um dos cenários observados com mais frequência nas simulações foi que o manto e o núcleo esfriam gradualmente ao longo do tempo. Alguns outros cenários incluem um processo chamado de morte magnética que causou perda de água no manto e aumento da rigidez litosférica. E outros mostrou que o núcleo interno não se desenvolveu completamente ou apresentou evolução térmica instável nos primeiros estágios.
O que aconteceu com o planeta?
Apesar dessas respostas, ainda não existe uma explicação definitiva para a evolução de Vênus até o estado observado atualmente. Mesmo os cenários obtidos nas simulações indicando múltiplas trajetórias, a limitação de dados observacionais impede a validação desses cenários. Nesse contexto, futuras missões poderão fornecer medições diretas da composição superficial, estrutura interna e propriedades magnéticas do planeta.
Uma das hipóteses mais promissoras sugere que Vênus pode ter possuído um campo magnético ativo em seus estágios iniciais. Simulações indicam que, nos cenários consistentes com as condições atuais, esse campo existiu no passado. A presença inicial de um campo magnético teria implicações importantes para a interação do planeta com o vento solar e para a evolução de sua atmosfera. Até mesmo ter mantido um resquício de água na superfície do planeta como algumas simulações mostraram.
Referência da notícia
Garcia et al. Investigation of Venus' thermal history, crustal evolution, and core dynamics with a coupled interior-lithosphere-atmosphere model arXiv