Une lithosphère épaisse jette un doute sur la tectonique des plaques dans le passé géologiquement récent de Vénus –

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  • À un moment donné, entre 300 millions et 1 milliard d’années, un grand objet cosmique s’est écrasé sur la planète Vénus, laissant un cratère de plus de 170 miles de diamètre. Une équipe de chercheurs de l’Université Brown a utilisé cette ancienne cicatrice d’impact pour explorer la possibilité que Vénus ait autrefois eu une tectonique des plaques semblable à la Terre.

    Pour une étude publiée dans Astronomie de la nature, les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques pour recréer l’impact qui a creusé le cratère Mead, le plus grand bassin d’impact de Vénus. Mead est entouré de deux failles en forme de falaise – des ondulations rocheuses figées dans le temps après l’impact formant un bassin. Les modèles ont montré que pour que ces anneaux soient là où ils se trouvent par rapport au cratère central, la lithosphère de Vénus – sa coquille extérieure rocheuse – devait être assez épaisse, bien plus épaisse que celle de la Terre. Cette découverte suggère qu’un régime tectonique comme celui de la Terre, où les plaques continentales dérivent comme des radeaux au sommet d’un manteau lentement remuant, ne se produisait probablement pas sur Vénus au moment de l’impact de Mead.

    “Cela nous indique que Vénus avait probablement ce que nous appellerions un couvercle stagnant au moment de l’impact”, a déclaré Evan Bjonnes, un étudiant diplômé à Brown et auteur principal de l’étude. “Contrairement à la Terre, qui a un couvercle actif avec des plaques mobiles, Vénus semble avoir été une planète à une seule plaque depuis au moins aussi loin que cet impact.”

    Bjonnes dit que les résultats offrent un contrepoint aux recherches récentes suggérant que la tectonique des plaques pourrait avoir été une possibilité dans le passé relativement récent de Vénus. Sur Terre, des preuves de la tectonique des plaques peuvent être trouvées partout dans le monde. Il existe d’énormes fissures appelées zones de subduction où des bandes de roche crustale sont enfoncées dans le sous-sol. Pendant ce temps, une nouvelle croûte se forme au milieu des dorsales océaniques, des chaînes de montagnes sinueuses où la lave des profondeurs de la Terre coule à la surface et durcit en roche. Les données des engins spatiaux orbitaux ont révélé des fissures et des crêtes sur Vénus qui ressemblent un peu à des caractéristiques tectoniques. Mais Vénus est enveloppée par son atmosphère épaisse, ce qui rend difficile de faire des interprétations définitives des caractéristiques de surface fines.

    Cette nouvelle étude est une manière différente d’aborder la question, en utilisant l’impact Mead pour sonder les caractéristiques de la lithosphère. L’hydromel est un bassin à plusieurs anneaux similaire à l’immense bassin oriental sur la Lune. Brandon Johnson, un ancien professeur Brown qui est maintenant à l’Université Purdue, a publié une étude détaillée des anneaux d’Orientale en 2016. Ce travail a montré que la position finale des anneaux est fortement liée au gradient thermique de la croûte – la vitesse à laquelle la température de la roche augmente avec la profondeur. Le gradient thermique influe sur la manière dont les roches se déforment et se brisent à la suite d’un impact, ce qui à son tour aide à déterminer où les anneaux du bassin se terminent.

    Bjonnes a adapté la technique utilisée par Johnson, qui est également co-auteur de cette nouvelle recherche, pour étudier Mead. Les travaux ont montré que pour que les anneaux de Mead soient là où ils sont, la croûte de Vénus doit avoir eu un gradient thermique relativement faible. Ce faible gradient – ce qui signifie une augmentation comparativement graduelle de la température avec la profondeur – suggère une lithosphère vénusienne assez épaisse.

    “Vous pouvez y penser comme un lac gelé en hiver”, a déclaré Bjonnes. “L’eau à la surface atteint le point de congélation en premier, tandis que l’eau en profondeur est un peu plus chaude. Lorsque cette eau plus profonde se refroidit à des températures similaires à celles de la surface, vous obtenez une couche de glace plus épaisse.”

    Les calculs suggèrent que le gradient est beaucoup plus bas et la lithosphère beaucoup plus épaisse que ce à quoi vous vous attendez pour une planète à paupière active. Cela signifierait que Vénus est sans tectonique des plaques depuis un milliard d’années, le premier point auquel les scientifiques pensent que l’impact de Mead s’est produit.

    Alexander Evans, professeur adjoint à Brown et co-auteur de l’étude, a déclaré qu’un aspect convaincant des résultats de Mead est leur cohérence avec d’autres caractéristiques de Vénus. Plusieurs autres cratères annelés que les chercheurs ont examinés étaient proportionnellement similaires à Mead, et les estimations du gradient thermique sont cohérentes avec le profil thermique nécessaire pour soutenir Maxwell Montes, la plus haute montagne de Vénus.

    “Je pense que la découverte met en évidence la place unique que la Terre, et son système de tectonique des plaques mondiales, a parmi nos voisins planétaires”, a déclaré Evans.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université Brown. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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    Houssen Moshinaly

    Rédacteur web depuis 2009 et webmestre depuis 2011.

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