L'età geologica del suolo
citereo e le varie ipotesi sulla tettonica di Venere
La bassa o nulla attività
geologica di Venere è il fatto che stupisce maggiormente,
perché dalla conta del numero di formazioni tettoniche sembra
altamente improbabile che nessuna di esse sia attiva.
La situazione però è questa,
infatti, durante quattro anni di studi sulla superficie non si è
riscontrato nemmeno un cambiamento. Questo stato di cose ha
portato a chiedersi da quanto tempo non succede nulla sul
pianeta.
Lo strumento più adatto per
sapere quanti anni ha, in media, la superficie citerea, è la conta
dei crateri da impatto. I crateri di Venere hanno un alto
grado di conservazione, infatti non esistono agenti esogeni che
li possano distruggere. In queste condizioni, i crateri possono
essere degradati solo dall'attività endogena: vulcanica e
tettonica. Dipendendo solo da questi fenomeni, i crateri
diventano uno degli strumenti più efficaci per capire la storia
passata e presente del pianeta.
Dal basso numero totale dei
crateri da impatto presenti su Venere e dal calcolo della loro
densità a grande scala, la maggior parte dei geologi è
d'accordo nell'attribuire alla crosta citerea un'età media non
superiore ai 500 milioni di anni.
Oltre a questa informazione di
massima, dalla quantità e dalla densità dei crateri è
possibile anche scoprire dove la tettonica ha agito maggiormente.
Il calcolo statistico dei crateri di impatto (divisi tra intatti,
degradati da eventi tettonici e invasi da lava), ha portato,
infatti, alla luce il fatto che la regione BAT sia stata
veramente la più attiva geologicamente, perché all'interno di
essa la densità dei crateri intatti è molto minore rispetto a
quella di altre zone.
Dalla conta dei crateri, inoltre
è possibile stabilire che la superficie di Venere non sembra
essere oggi tanto attiva come lo era in passato. La spiegazione
di questo fatto è oggi affidata a due scuole di pensiero
nettamente diverse: la prima di tipo catastrofica, e la seconda
gradualista.
Secondo l'ipotesi
catastrofista, attualmente dominante nel mondo scientifico,
la statistica dei maggiori crateri da impatto indicherebbe una
distribuzione omogenea e quindi un'età "identica" di
500 milioni di anni per tutta la superficie di Venere. Il tutto
si spiega ipotizzando un rapido vulcanesimo parossistico avvenuto
proprio 500 milioni di anni fa che avrebbe rimodellato l'intera
superficie citerea. Da allora (ne è testimonianza il bassissimo
numero di crateri invasi dalla lava) non è successo più nulla e
il pianeta si troverebbe ora in un profondo letargo geologico.
Questa teoria che sembra
fantascientifica, spiega però molte delle caratteristiche
geologiche di Venere, prima fra tutte l'esistenza del massiccio
del Maxwell. Un altipiano come quello di Lakshmi non potrebbe
infatti permanere, se la crosta del pianeta non fosse molto
spessa, infatti, per isostasia il massiccio non dovrebbe essere
così alto. Per una struttura come quella del Maxwell le radici
del massiccio devono arrivare ad una grande profondità. Uno spessore
così elevato della crosta implica che il magma non possa
risalire facilmente in superficie, ma si depositi sotto di essa.
Una tale ipotesi può essere spiegata attraverso un'altra tesi
affascinate: quella del rinnovamento ciclico di Venere.
Secondo alcuni scienziati non è possibile che la tettonica di
Venere si sia fermata a 500 milioni di anni fa, e poi il calore
interno non venga più emesso. Questa teoria esprime tale dubbio
teorizzando che, una volta che la pressione del magma sotto la
crosta diventa tale da non essere più fermato da essa, allora
alcune parti di crosta sprofondano nel mantello dando il via ad
un grado di vulcanismo parossistico. Secondo calcoli molto
complicati di questi teorici, il fenomeno di vulcanismo globale
dovrebbe avvenire circa ogni 500 milioni di anni, in totale
accordo con i fatti.
L'ipotesi gradualista,
invece, non crede che tutta la superficie di Venere abbia un'età
identica e rimprovera ai catastrofisti un'eccessiva
"disinvoltura" nell'indagine statistica dei crateri da
impatto. Essi pensano che proprio quelle parti di superficie, che
i catastrofisti considerano come delle mere oscillazioni
statistiche, siano in realtà la prova dell'esistenza di una
tettonica in continuo sviluppo. Secondo i calcoli di questi
studiosi esiste un 25% di superficie molto più antica e un altro
25% molto più giovane di 500 milioni di anni. Nelle zone più
giovani è presente una maggior quantità di crateri invasi dalla
lava. Questa lava non è stata prodotta dall'impatto meteorico,
come in altri casi, ma da effetti endogeni. In questi casi le
età della lava e quella del cratere sono notevolmente
differenti. Seconda questa ipotesi la storia geologica di Venere
non dovrebbe essere così diversa da quella della Terra, nel
senso che il suo rinnovamento coinvolgerebbe in maniera continua
(ovvero in tempi diversi) porzioni più o meno grandi della
crosta. Questa tesi trova larga conferma sia nei fenomeni di Rift
Valley, come quello di Beta Regio, sia in quelli delle coronae
(quando però vengono interpretate come fosse di subduzione).
Una nuova prova di questa teoria risiede
nell'andamento della concentrazione di anidride solforosa
nell'atmosfera. Secondo i dati di tre sonde (Pioneer Venus
Orbiter, IUE e il Telescopio Spaziale Hubble), che coprono un
periodo di tempo di circa 18 anni, la percentuale di SO2 nell'atmosfera citerea si sarebbe
abbassata notevolmente. Anche sulla Terra quando un vulcano
erutta, libera nell'atmosfera un'ingente quantità di anidride
solforosa. Si pensa che quindi anche su Venere sia avvenuta
un'eruzione vulcanica negli anni '70. Il principale indiziato
dell'eruzione è il Maat. Tutti i vulcani di Venere
mostrano di avere pendici chiare al radar, mentre a quelle del
Maat Mons questo non succede. Il colore chiaro dei vulcani è
imputabile a lava solidificata che si trasforma, nel giro di
vent'anni, in pirrotite a causa di condizioni esistenti solo su
Venere. Questo fenomeno di trasformazione, che non aveva avuto ancora il tempo di generarsi durante
l'esplorazione di Magellano, potrebbe però oggi essersi avviato.
Questa non è però una prova
decisiva per la vittoria della teoria gradualista, infatti, i
catastrofisti ciclici pensano che, essendo già trascorsi circa
500 milioni di anni dall'ultimo fenomeno di vulcanismo
parossistico, sia ormai venuto il tempo che ne avvenga un altro.
Questi scienziati interpretano tutto quello che sta accadendo
oggi su Venere come l'inizio di un altro ciclo.
Il messaggio della gravità
La sonda Magellano ha acquisito anche dati
gravimetrici del pianeta. Studi di questo genere sono molto
utili per determinare se sotto i vulcani esistono dei magmi in
risalita che li alimentano. I responsabili di questo progetto
hanno valutato le anomalie (positive) di gravità su alcuni dei
più grandi vulcani di Venere, e contemporaneamente, hanno
calcolato la massa globale dell'edificio (ricostruendone le
dimensioni a partire dai dati altimetrici della Magellano). A
questo punto è stato fatto un confronto tra l'eccesso di
gravità che ci si doveva aspettare da una massa come quella dei
vari vulcani e il valore effettivamente misurato dalle
accelerazioni sulla velocità della Magellano. Il risultato è
stato sorprendente: per la maggior parte dei grandi vulcani,
l'eccesso di gravità è stato esattamente equivalente a quanto
richiesto dalla loro massa e sovrapponibile alla loro posizione
geografica. Diventa quindi estremamente improbabile l'esistenza
di magmi in risalita al di sotto di essi. Unica eccezione è Beta
Regio dove Magellano ha riscontrato un'anomalia
gravitazionale positiva di tale entità da rendere indiscutibile
l'ipotesi della presenza di un grande punto caldo con materiale
in risalita.
La presenza di magma in risalita
dall'interno del pianeta avrebbe spiegato sufficientemente la
presenza di alcuni continenti e del Lakshmi Planum, ma non è
stato così.
Una nuova prova di questa teoria risiede
nell'andamento della concentrazione di anidride solforosa
nell'atmosfera. Secondo i dati di tre sonde (Pioneer Venus
Orbiter, IUE e il Telescopio Spaziale Hubble), che coprono un
periodo di tempo di circa 18 anni, la percentuale di SO2 nell'atmosfera citerea si sarebbe
abbassata notevolmente. Anche sulla Terra quando un vulcano
erutta, libera nell'atmosfera un'ingente quantità di anidride
solforosa. Si pensa che quindi anche su Venere sia avvenuta
un'eruzione vulcanica negli anni '70. Il principale indiziato
dell'eruzione è il Maat. Tutti i vulcani di Venere
mostrano di avere pendici chiare al radar, mentre a quelle del
Maat Mons questo non succede. Il colore chiaro dei vulcani è
imputabile a lava solidificata che si trasforma, nel giro di
vent'anni, in pirrotite a causa di condizioni esistenti solo su
Venere. Questo fenomeno di trasformazione, che non aveva avuto 
ancora il tempo di generarsi durante
l'esplorazione di Magellano, potrebbe però oggi essersi avviato.
La sonda Magellano ha acquisito anche dati
gravimetrici del pianeta. Studi di questo genere sono molto
utili per determinare se sotto i vulcani esistono dei magmi in
risalita che li alimentano. I responsabili di questo progetto
hanno valutato le anomalie (positive) di gravità su alcuni dei
più grandi vulcani di Venere, e contemporaneamente, hanno
calcolato la massa globale dell'edificio (ricostruendone le
dimensioni a partire dai dati altimetrici della Magellano). A
questo punto è stato fatto un confronto tra l'eccesso di
gravità che ci si doveva aspettare da una massa come quella dei
vari vulcani e il valore effettivamente misurato dalle
accelerazioni sulla velocità della Magellano. Il risultato è
stato sorprendente: per la maggior parte dei grandi vulcani,
l'eccesso di gravità è stato esattamente equivalente a quanto
richiesto dalla loro massa e sovrapponibile alla loro posizione
geografica. Diventa quindi estremamente improbabile l'esistenza
di magmi in risalita al di sotto di essi. Unica eccezione è Beta
Regio dove Magellano ha riscontrato un'anomalia
gravitazionale positiva di tale entità da rendere indiscutibile
l'ipotesi della presenza di un grande punto caldo con materiale
in risalita.