|
Как объяснить наличие многочисленных вулканов на Венере
|
|
|
|
Венера — горячая планета, усеянная десятками тысяч вулканов — может быть даже более геологически активной вблизи своей поверхности, чем считалось ранее. Новые расчеты, проведенные исследователями из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, показывают, что внешняя кора планеты, возможно, постоянно вспенивается - неожиданное явление, называемое конвекцией, которое может помочь объяснить многие вулканы и другие особенности венерианского ландшафта.
|
|
|
|
"Раньше никто по-настоящему не рассматривал возможность конвекции в коре Венеры", - сказал Слава Соломатов, профессор наук о Земле, окружающей среде и планетах в университете искусств и наук. "Наши расчеты показывают, что конвекция возможна и, возможно, вероятна. Если это правда, то это дает нам новое представление об эволюции планеты". Статья была опубликована в журнале Physics of the Earth and Planetary Interiors. Чхави Джайн, научный сотрудник Вашего университета, является соавтором.
|
|
|
|
Конвекция, хорошо известный в геологии процесс, возникает, когда нагретый материал поднимается к поверхности планеты, а более холодные материалы опускаются, создавая своего рода непрерывную конвейерную ленту. На Земле конвекция глубоко в мантии обеспечивает энергию, которая управляет тектоникой плит.
|
|
|
|
Соломатов объяснил, что земная кора, толщина которой на континентах составляет около 40 километров, а в океанских бассейнах - 6 километров, слишком тонкая и холодная, чтобы поддерживать конвекцию. Но он подозревал, что кора Венеры может иметь нужную толщину (возможно, 30-90 км, в зависимости от местоположения), температуру и состав горных пород, чтобы поддерживать работу этого конвейера.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы проверить эту возможность, Соломатов и Джейн применили новые теории гидродинамики, разработанные в их лаборатории. Их расчеты показали, что кора Венеры на самом деле может поддерживать конвекцию — это совершенно новый взгляд на геологию поверхности планеты.
|
|
|
|
В 2024 году оба исследователя использовали аналогичный подход, чтобы определить, что конвекция, скорее всего, не происходит в мантии Меркурия, поскольку эта планета слишком мала и значительно остыла с момента своего образования 4,5 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
Венера, с другой стороны, является горячей планетой как внутри, так и снаружи. Температура на поверхности достигает 870°F, а ее вулканы и другие особенности поверхности демонстрируют явные признаки таяния. Ученые давно задавались вопросом, как тепло из недр планеты может передаваться на поверхность. "Конвекция в земной коре может быть ключевым недостающим механизмом", - сказал Соломатов.
|
|
|
|
По словам Соломатова, конвекция вблизи поверхности также может влиять на тип и расположение вулканов на поверхности Венеры. В 2023 году Пол Бирн, доцент кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах в области искусств и наук, опубликовал атлас из 85 000 вулканов Венеры, основанный на радиолокационных снимках, полученных в ходе миссии НАСА "Магеллан" в начале 1990-х годов.
|
|
|
|
Соломатов сказал, что он и Бирн обсудили возможное будущее сотрудничество, которое объединило бы математическое моделирование с наблюдениями за поверхностью Венеры для лучшего понимания геологии планеты.
|
|
|
|
Соломатов надеется, что будущие миссии на Венеру смогут предоставить еще более подробные данные о плотности и температуре земной коры. Если конвекция происходит так, как ожидалось, некоторые участки земной коры должны быть теплее и менее плотными, чем другие, и эти различия можно будет обнаружить с помощью гравитационных измерений с высоким разрешением.
|
|
|
|
Но, возможно, еще более интригующей целью является Плутон, замерзшая карликовая планета на окраинах Солнечной системы. Снимки, сделанные аппаратом New Horizons, показали замечательные полигональные узоры в районе спутника Плутона Planitia, которые напоминают границы плит на Земле. Эти многоугольники образованы медленными конвекционными потоками в слое твердого азотного льда толщиной 4 км.
|
|
|
|
"Плутон, вероятно, является всего лишь вторым планетарным телом в Солнечной системе, не считая Земли, где на поверхности отчетливо видна конвекция, которая управляет тектоникой", - сказал Соломатов. "Это удивительная система, которую нам еще предстоит изучить".
|
|
|
|
Источник
|
