Immagina la Terra. Ora riempi i cieli di denso, nuvole oscuranti di acido solforico; far bollire gli oceani alzando la temperatura a 900 gradi Fahrenheit (quasi 500 gradi Celsius), e aumenta la pressione dell'aria abbastanza da appiattirti come una frittella. Quello che hai ora è Venere, un pianeta roccioso di dimensioni simili alla Terra ma diverso in quasi ogni altro modo.

Come questi "pianeti fratelli" si siano evoluti in modo così diverso è stata una questione scientifica scottante per decenni, e una missione proposta chiamata VERITAS cerca di fornire risposte trasformando la nostra comprensione della geodinamica interna che ha modellato il pianeta. La missione potrebbe fornire informazioni sull'evoluzione del nostro pianeta e persino aiutarci a comprendere meglio i pianeti rocciosi in orbita attorno ad altre stelle.

Abbreviazione di Venere Emissività, Scienza della radio, In SAR, Topografia e spettroscopia, VERITAS è stato preso in considerazione per la selezione nell'ambito del Discovery Program della NASA e sarebbe gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. I partner del progetto includono Lockheed Martin, l'Agenzia Spaziale Italiana, l'Agenzia Spaziale Tedesca, e l'Agenzia Spaziale Francese.

"Venere è come questo dono cosmico di un incidente, "ha detto Suzanne Smrekar, investigatore principale di VERITAS al JPL. "Hai questi due corpi planetari - Terra e Venere - che sono iniziati quasi allo stesso modo, ma hanno percorso due percorsi evolutivi completamente diversi, ma non sappiamo perché".

L'ultima missione per studiare la superficie del pianeta, La navicella spaziale Magellan della NASA, terminò nel 1994. Sebbene fornisse indizi allettanti sulla geologia di Venere, la strumentazione non poteva fornire certezza sull'origine di molte delle caratteristiche della superficie del pianeta.

Proposto per un lancio nel 2026, VERITAS orbiterebbe attorno al pianeta e sbircerebbe attraverso le nuvole oscuranti con un potente sistema radar all'avanguardia per creare mappe globali 3D e uno spettrometro nel vicino infrarosso per capire di cosa è fatta la superficie. Misurerebbe anche il campo gravitazionale del pianeta per determinare la struttura dell'interno di Venere. Insieme, gli strumenti offrirebbero indizi sui processi geologici passati e presenti del pianeta, dal suo nucleo alla sua superficie.

Una finestra sulla Terra Primitiva

Qui sulla Terra, la crosta rigida che avvolge il pianeta è spezzata in un puzzle di placche tettoniche in cima al mantello. La convezione nel mantello aiuta a guidare il movimento delle placche superficiali. Quando alcune placche scendono all'interno, un processo noto come subduzione, si sciolgono, e il degassamento vulcanico rilascia sostanze volatili (come acqua, azoto, diossido di carbonio, e metano) nell'atmosfera.

Imparare di più sui processi geologici su Venere, dove la crosta calda è una buona analogia con la Terra primitiva, quando le placche stavano appena iniziando a formarsi, potrebbe offrire uno sguardo prezioso su come questi processi siano iniziati sulla Terra.

"Il mistero più grande per me è l'estensione delle strutture di deformazione su Venere"—aree di roccia sulla superficie che si sono deformate sotto un'immensa pressione geologica—"che potrebbero essere studiate per comprendere la natura dell'attività tettonica sul pianeta, " ha detto il membro del team scientifico Joann Stock, professore di geologia e geofisica presso il laboratorio sismologico del Caltech a Pasadena.

La produzione di mappe topografiche 3D ad alta risoluzione VERITAS metterebbe a fuoco strutture che in precedenza erano troppo piccole per essere risolte, Azione aggiunta. Queste strutture potrebbero includere la topografia rialzata su entrambi i lati delle faglie strike-slip, come la faglia di Sant'Andrea, che è un indicatore della maggiore attività tettonica. VERITAS cercherà anche la fagliatura attiva della superficie utilizzando qualcosa chiamato mappe di deformazione interferometrica per la prima volta oltre la Terra.

Inoltre, VERITAS studierebbe vaste strutture di deformazione chiamate tessera. Queste caratteristiche simili a plateau possono essere analoghe ai continenti della Terra. Una teoria principale è che i continenti della Terra si siano formati quando la crosta oceanica ricca di ferro si è subdotta e si è sciolta in presenza di acqua, producendo enormi volumi di nuovo, crosta continentale meno ricca di ferro che si ergeva al di sopra dell'oceano.

Per determinare se gli altipiani delle tessere di Venere si siano formati in modo simile ai continenti della Terra, VERITAS costruirà le prime mappe multispettrali globali della composizione della superficie di Venere. Se la loro composizione ricorda quella della crosta continentale, otterremmo anche informazioni sul passato più umido di Venere.

Un mondo vulcanico

Sulla terra, tettonica a zolle e vulcanismo vanno di pari passo. Ma che dire su Venere?

"Determinare se Venere sta attivamente attraversando un'attività vulcanica e capire quale processo lo sta guidando è una delle domande davvero eccitanti a cui mi piacerebbe vedere una risposta, " ha detto la scienziata planetaria Jennifer Whitten, un membro del team scientifico di VERITAS presso la Tulane University di New Orleans.

Usando il suo spettrometro, VERITAS determinerebbe quali rocce si sono formate di recente da magma in eruzione, prima che le interazioni con l'atmosfera abbiano avuto il tempo di cambiare la loro composizione chimica. Inoltre, lo spettrometro cercherebbe hotspot da eruzioni attive, mentre lo strumento radar cercherebbe faglie attive, indice di attività tettonica.

Conoscendo i vulcani di Venere e i processi geofisici che li provocano, gli scienziati potrebbero anche valutare il loro impatto sul clima del pianeta e, forse, rispondi a un'altra domanda chiave:l'interno del pianeta contiene ancora grandi quantità di acqua come quella della Terra?

Rendere i pianeti abitabili

La tettonica a placche e il vulcanismo non influenzano solo il modo in cui un pianeta prende forma; sono intimamente legati all'abitabilità di un pianeta. La tettonica a zolle influenza fortemente il clima a lungo termine della Terra influenzando i processi che mantengono l'atmosfera in equilibrio:vulcanismo, che rilasciano sostanze volatili nell'atmosfera, e subduzione, che ricicla i volatili all'interno. Anche, la formazione e l'erosione dei continenti della Terra hanno una grande influenza sulla composizione degli oceani e dell'atmosfera. Insieme, questi processi forniscono i nutrienti e un clima abitabile affinché la vita possa prosperare.

Ma qual è il delicato equilibrio geodinamico che alla fine rende abitabile un pianeta? Considerando la scoperta di migliaia di esopianeti in orbita attorno a stelle diverse dal nostro sole, la risposta potrebbe informare la nostra comprensione della loro natura.

"Per svelare i misteri di Venere dobbiamo guardare sotto il cofano all'interno di Venere; è il motore dell'evoluzione geologica e atmosferica globale, " ha detto Smrekar. "Venere e la Terra sono mondi fondamentalmente unici? O le differenze tra questi "gemelli" sono solo estetiche? Rispondere a questa domanda è la chiave per capire cosa rende abitabili altri pianeti rocciosi e, in definitiva, emergere con la vita."