Земля и Венера очень похожи по размеру и химическому составу пород. Поэтому они должны остывать примерно с одинаковой скоростью. В то время как способ, которым Земля теряет тепло, хорошо известен, механизм теплового потока Венеры остается загадкой. Исследование, основанное на трех десятилетиях данных миссии НАСА «Магеллан», позволило по-новому взглянуть на то, как охлаждается Венера. Это может быть связано с геологической активностью в истонченных областях верхнего слоя планеты, называемого короной, что может быть аналогично ранней тектонической активности на Земле.
Наша планета имеет ядро, которое нагревает окружающую мантию и переносит это тепло в жесткий внешний слой горных пород Земли, или литосферу. Затем тепло уходит в космос, охлаждая верхнюю часть мантии. Эта мантийная конвекция управляет тектоническими процессами на поверхности, поддерживая движение плит. Ученые знают, что Венера, в отличие от Земли, не имеет тектонических плит, поэтому вопрос о том, как планета теряет тепло и какие процессы формируют ее поверхность, до сих пор оставался без ответа.
Недавно ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА попытались разгадать эту тайну, используя наблюдения, сделанные космическим аппаратом «Магеллан» в начале 1990-х годов. Они сосредоточились на особых, почти круглых геологических особенностях Венеры, называемых коронами. Они пришли к выводу, что корона имеет тенденцию располагаться там, где литосфера планеты наиболее тонкая и активная, и, следовательно, там, где Венера теряет тепло. Их работа опубликована в журнале .
Наш взгляд на этот статичный и толстый верхний слой Венеры полностью поставлен под сомнение. Это открытие может помочь нам лучше понять, как выглядела Земля и как сформировалась ранняя тектоника плит более 2,5 миллиарда лет назад.
Активные короны
Как упоминалось ранее, исследователи сосредоточились на 65 коронах диаметром до нескольких сотен километров. Чтобы рассчитать толщину литосферы вокруг них, они измерили глубину траншей и гребней вокруг каждой короны.
Они обнаружили, что в местах, где литосфера более упругая, эти хребты расположены более близко друг к другу. Применив компьютерную модель того, как складывается упругая литосфера, они определили, что в среднем толщина литосферы вокруг каждой короны составляет 11 километров. Это гораздо тоньше, чем предполагали предыдущие исследования.
Кроме того, в этих регионах расчетный тепловой поток выше, чем в среднем по планете, что говорит о геологической активности короны. В целом, там, где наблюдается повышенный тепловой поток, под поверхностью наблюдается повышенная вулканическая активность.
Сюзанна Смрекар, старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА, говорит в своем заявлении: «Хотя Венера не имеет тектоники, подобной земной, эти регионы тонкой литосферы, по-видимому, позволяют значительным объемам тепла уходить, подобно областям, где на морском дне Земли формируются новые тектонические плиты«.
Еще один ключ к потенциальной вулканической активности дает другое исследование. Возраст планеты можно оценить, подсчитав количество кратеров на ее поверхности. Если предположить, что на Венере, как и на Земле, тектоническая активность практически отсутствует, то она должна быть покрыта старыми кратерами, поскольку поверхность не обновляется. Однако, подсчитав количество венерианских кратеров, ученые пришли к выводу, что поверхность относительно молода из-за вулканической активности, которая сегодня приводит к региональному обновлению поверхности.
Ученые считают Венеру «злым близнецом» Земли, поскольку она обладает «неконтролируемым» парниковым эффектом. Ее атмосферный слой толщиной 24 километра состоит из углекислого газа и содержит облака серной кислоты. Температура на планете достаточно высока, чтобы расплавить свинец.
Более того, некоторые предполагают, что полмиллиарда лет назад Земля и Венера после схожего старта и, следовательно, потенциального наличия жизни, пошли по разным эволюционным путям, отсюда и термин «близнец». Увеличение солнечного излучения и интенсивный вулканизм вызвали климатическую катастрофу, которая привела к нынешним экстремальным условиям. В ближайшие 10 лет Венеру посетят по меньшей мере три миссии — EnVision ЕКА, VERITAS и DAVINCI НАСА — чтобы пролить свет на эту и нашу возможную эволюцию.
Наконец, изучение сейсмичности Венеры является частью проекта NASA Venus Seismic and Atmospheric Exploration, или SAEVe. Эта миссия предусматривает два посадочных модуля с сейсмометрами, расположенными на расстоянии от 124 до 310 км друг от друга.