|
Мягкая внешняя оболочка Венеры может воздействовать на поверхность
|
|
|
|
Земля и Венера — каменистые планеты примерно одинакового размера и химического состава горных пород, поэтому они должны отдавать свое внутреннее тепло в космос примерно с одинаковой скоростью. Как Земля теряет тепло, хорошо известно, но механизм теплового потока Венеры остается загадкой. Исследование, в котором используются данные трехдесятилетней давности из миссии НАСА «Магеллан», по-новому взглянуло на то, как Венера охлаждается, и обнаружило, что тонкие области самого верхнего слоя планеты могут дать ответ. У нашей планеты есть горячее ядро, которое нагревает окружающую мантию, которая переносит это тепло к твердому внешнему каменистому слою Земли, или литосфере. Затем тепло уходит в космос, охлаждая верхнюю часть мантии. Эта мантийная конвекция управляет тектоническими процессами на поверхности, поддерживая движение лоскутного одеяла из подвижных плит. У Венеры нет тектонических плит, поэтому вопрос о том, как планета теряет тепло и какие процессы формируют ее поверхность, давно является вопросом планетологии.
|
|
|
|
В исследовании рассматривается загадка с использованием наблюдений космического корабля «Магеллан», сделанных в начале 1990-х годов, за квазикруглыми геологическими особенностями Венеры, называемыми коронами. Делая новые измерения корон, видимых на изображениях Magellan, исследователи пришли к выводу, что короны, как правило, располагаются там, где литосфера планеты наиболее тонкая и активная. «Мы так долго были зациклены на идее, что литосфера Венеры застойна и толста, но наша точка зрения сейчас меняется», — сказала Сюзанна Смрекар, старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, руководившая исследованием, опубликованным в Природоведение. Точно так же, как тонкая простыня выделяет больше тепла тела, чем толстое одеяло, тонкая литосфера позволяет большему количеству тепла выходить из недр планеты через плавучие потоки расплавленной породы, поднимающиеся к внешнему слою. Как правило, там, где есть повышенный тепловой поток, под поверхностью наблюдается повышенная вулканическая активность. Таким образом, короны, вероятно, показывают места, где активная геология сегодня формирует поверхность Венеры.
|
|
|
Исследователи сосредоточились на 65 ранее не изученных коронах диаметром до нескольких сотен миль. Чтобы рассчитать толщину окружающей их литосферы, они измерили глубину траншей и гребней вокруг каждой короны. Они обнаружили, что хребты расположены ближе друг к другу в областях, где литосфера более гибкая или эластичная. Применив компьютерную модель того, как изгибается упругая литосфера, они определили, что в среднем литосфера вокруг каждой короны имеет толщину около 7 миль (11 километров) — намного тоньше, чем предполагали предыдущие исследования. Расчетный тепловой поток в этих регионах выше, чем в среднем по Земле, что позволяет предположить, что короны геологически активны. «Хотя у Венеры нет тектоники земного типа, эти области тонкой литосферы, по-видимому, позволяют значительному количеству тепла улетучиваться, подобно областям, где на морском дне Земли образуются новые тектонические плиты», — сказал Смрекар.
|
|
|
|
Чтобы рассчитать возраст материала поверхности небесного тела, ученые-планетологи подсчитывают количество видимых ударных кратеров. Для тектонически активной планеты, такой как Земля, ударные кратеры стираются субдукцией континентальных плит и покрываются расплавленной породой из вулканов. Если на Венере нет тектонической активности и регулярного перемешивания земной геологии, она должна быть покрыта старыми кратерами. Но, подсчитав количество венерианских кратеров, ученые пришли к выводу, что поверхность относительно молода.
|
|
|
|
Недавние исследования показывают, что молодой вид поверхности Венеры, вероятно, связан с вулканической активностью, которая сегодня вызывает региональное обновление поверхности. Этот вывод подтверждается новым исследованием, указывающим на более высокий тепловой поток в областях короны — состояние, которое, возможно, напоминало литосферу Земли в прошлом. «Интересно то, что Венера открывает окно в прошлое, помогая нам лучше понять, как могла выглядеть Земля более 2,5 миллиардов лет назад. Она находится в состоянии, которое, по прогнозам, произойдет до того, как планета сформирует тектонические плиты», — сказал Смрекар, который также главный исследователь предстоящей миссии НАСА по излучательной способности Венеры, радионауке, InSAR, топографии и спектроскопии (VERITAS).
|
|
|
|
VERITAS продолжит с того места, на котором остановился Magellan, улучшая данные этой миссии, которые имеют низкое разрешение и большие погрешности. Намеченная на запуск в течение десятилетия, миссия будет использовать современный радар с синтезированной апертурой для создания трехмерных глобальных карт и спектрометр ближнего инфракрасного диапазона, чтобы выяснить, из чего состоит поверхность. VERITAS также измерит гравитационное поле планеты, чтобы определить внутреннюю структуру Венеры. Вместе эти инструменты дополнят историю о прошлых и настоящих геологических процессах планеты. «VERITAS будет орбитальным геологом, способным точно определять, где находятся эти активные области, и лучше определять локальные вариации толщины литосферы. Мы даже сможем поймать литосферу в процессе деформации», — сказал Смрекар. «Мы определим, действительно ли вулканизм делает литосферу «мягкой» достаточной, чтобы терять столько же тепла, сколько Земля, или у Венеры есть еще загадки в запасе».
|
|
|
|
Источник
|
