Mais de 200 mil simulações tentam explicar como Vênus se tornou infernal

Vênus tem sido cada vez mais estudado como referência para entender mundos rochosos que orbitam outras estrelas. Missões como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o futuro Observatório de Mundos Habitáveis (HWO), ambos da NASA, ajudam a comparar planetas e entender se um mundo pode ser parecido com a Terra ou um verdadeiro inferno, como o nosso vizinho extremo.

Em resumo:

• Vênus é usado como referência para entender exoplanetas rochosos;
• Simulações de 4,5 bilhões de anos testaram a evolução do planeta;
• Quatro cenários possíveis explicam a crosta densa e atividade limitada;
• Água interna e fatores físicos impediram placas tectônicas de se formarem;
• Missões futuras vão mapear a superfície e testar previsões científicas.

Pesquisadores da Universidade de Washington, EUA, liderados pelo astrônomo Rodolfo Garcia, investigaram por que Vênus e Terra, tão próximos, evoluíram de forma tão diferente. Para isso, simularam 4,5 bilhões de anos da história de Vênus usando o software VPLanet, que permite testar diferentes condições iniciais e parâmetros físicos do planeta. 

O estudo foi conduzido no Laboratório de Planetas Virtuais (VPL), onde a equipe utiliza a ferramenta para simular a evolução de planetas, incluindo os chamados exoplanetas (de fora do Sistema Solar). Assim, conseguem entender como fatores internos, como o núcleo e o manto, e externos, como a atmosfera, influenciam a história e as condições dos mundos rochosos.

Simulações indicam quatro caminhos possíveis para a situação atual de Vênus

Foram feitas 234 mil simulações, assumindo que Vênus sempre teve “tampa estagnada” na crosta, ou seja, sem placas tectônicas móveis como as da Terra. O modelo considerou o interior do planeta, sua crosta e a atmosfera, aplicando três restrições: pressão de dióxido de carbono de 92 bar, pressão de água de 3 milibares e um campo magnético muito fraco, menos de 0,01% do da Terra. Apenas 808 simulações, 0,35% do total, conseguiram reproduzir essas condições.

As simulações bem-sucedidas mostraram quatro caminhos possíveis para a situação atual do planeta. O mais comum, chamado “convencional”, ocorre quando manto e núcleo esfriam lentamente, como previsto por modelos anteriores, representando 72% das simulações. Outro cenário, em 18% dos casos, indica que Vênus perdeu muita água do manto, endurecendo sua crosta e bloqueando a atividade interna, causando um planeta seco e tectonicamente inativo.

Em 10% das simulações, o núcleo interno nunca se desenvolveu totalmente, prejudicando a dinâmica do planeta. E um último cenário raro mostrou grandes oscilações de temperatura e atividade interna nos primeiros 500 milhões de anos, antes de se estabilizar no estado atual. Esses caminhos diferentes mostram que pequenas mudanças nas condições iniciais podem transformar um planeta potencialmente parecido com a Terra em um verdadeiro inferno.

Parâmetros como quantidade de água inicial, viscosidade do manto, resistência à desidratação, eficiência dos vulcões e ponto de fusão do núcleo foram cruciais para que Vênus alcançasse o estado atual. Esses fatores ajudaram os pesquisadores a entender por que o planeta não desenvolveu placas tectônicas e manteve sua atmosfera densa e quente.

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Planeta ainda contém água e é geologicamente ativo

Um dado interessante do estudo é que, mesmo no estado atual, Vênus mantém grande parte da água em seu interior, equivalente a pelo menos um oceano terrestre. O artigo, disponível em pré-impressão no repositório arXiv, onde aguarda revisão, também sugere que o planeta ainda é geologicamente ativo, embora em nível mais baixo do que a Terra. Além disso, a maioria das simulações indica que Vênus teve campo magnético no início, vestígios que podem estar registrados nas rochas da superfície.

Nos próximos anos, três missões vão explorar Vênus: Investigação da Atmosfera Profunda de Vênus de Gases Nobres, Química e Imagens (DAVINCI) e Emissividade de Vênus, Ciências de Rádio, InSAR, Topografia e Espectroscopia (VERITAS), ambas da NASA, e Sensoriamento Remoto Atmosférico Infravermelho para Grandes Estudos de Exoplanetas (EnVision), da Agência Espacial Europeia (ESA).

Essas sondas vão penetrar as densas nuvens de Vênus, mapear a superfície e analisar a atmosfera para testar as previsões do estudo. Os dados poderão indicar se o planeta já teve um núcleo ativo, explicar a origem do clima extremo e revelar como sua evolução seguiu um caminho tão diferente do percorrido pela Terra.