У Венеры может быть мягкая литосфера, которая пропускает тепло из недр планеты
Издалека Венера очень похожа на Землю — и в то же время она настолько не похожа на нашу планету, насколько можно было бы ожидать от земноподобной планеты. Одним из таких отличий является венерианская литосфера — твердая внешняя оболочка планеты.
На Земле литосфера фрагментирована и подвижна, разделена на тектонические плиты, которые помогают формировать планетарную поверхность, в то же время пропуская тепло из недр планеты по своим краям.
Литосфера Венеры, напротив, цельная, что делает механизмы, лежащие в основе охлаждения и возрождения планеты, чем-то вроде загадки.
Новое исследование предполагает, что на Венере может быть относительно «мягкая» литосфера, которая регулярно «всплывает» на поверхность.
Однако изучение литосферы Венеры очень сложно: планета покрыта плотной токсичной атмосферой, из которой на поверхность выпадают кислотные дожди, а парниковый эффект поддерживает температуру поверхности в среднем на уровне 460 градусов по Цельсию. Посланные туда посадочные аппараты продержались недолго.
Но данные, собранные орбитальным аппаратом «Магеллан» несколько десятилетий назад, возможно, хранили секреты Венеры все эти годы. Космический зонд использовал радар, чтобы проникнуть сквозь густые облака планеты и получить изображение поверхности — и теперь ученые использовали эти данные, чтобы обнаружить, что литосфера Венеры может быть тоньше, чем считалось ранее.
Под руководством планетарного геофизика Сюзанны Смрекар из Лаборатории реактивного движения НАСА группа исследователей использовала данные Magellan для тщательного изучения особенностей вулканической поверхности, называемых коронами, а также окружающих их траншей, борозд и хребтов.
Они обнаружили, что там, где хребты ближе друг к другу, литосфера, вероятно, довольно тонкая и гибкая, в среднем около 11 километров в толщину.
Моделирование предполагает, что тепловой поток через поверхность в этих местах выше, чем средний тепловой поток на Земле.
«Мы так долго были заперты в идее, что литосфера Венеры застойна и толста, но теперь наша точка зрения эволюционирует», — объясняют ученые.
«Хотя у Венеры нет тектоники земного типа, эти области тонкой литосферы, по-видимому, позволяют уходить значительному количеству тепла, подобно областям, где на морском дне Земли образуются новые тектонические плиты».
Долгое время ученые думали, что внутри Венеры сейчас мало что происходит, но недавние исследования все чаще намекают на обратное. Короны являются одним из таких намеков.
Эти образования немного напоминают ударные кратеры и состоят из приподнятого кольца (как корона) вокруг затонувшего центра с концентрическими трещинами, расходящимися наружу. Они могут быть и огромными, сотни километров в поперечнике.
Сначала ученые думали, что короны — это кратеры, но более тщательный анализ показал, что на самом деле они имеют вулканическую природу. Короны вызваны шлейфами горячего расплавленного материала, вырывающимися из недр планеты, выталкивая поверхность вверх в купол, который затем разрушается внутрь, когда шлейф остывает, просачиваясь по бокам, образуя кольцо.
Самих ударных кратеров на Венере относительно немного, по крайней мере, по сравнению с такими планетами, как Марс и Меркурий. Этот контраст долгое время был чем-то вроде загадки. Чем больше ударных кратеров на планете, тем старше считается ее поверхность. Если на планете мало ударных кратеров, значит, что-то их стерло.
Поверхность Венеры на 80 процентов состоит из вулканической породы, что указывает на некий механизм, благодаря которому в недавнем прошлом планета «выставила внутренности наружу». Растущее число подсказок предполагает, что такой вулканизм не только недавний, но и продолжается, сохраняя молодость поверхности планеты.
Новое исследование поддерживает эту гипотезу. Потеря тепла в областях короны Венеры указывает на продолжающуюся геологическую активность, поскольку магма бурлит прямо под поверхностью.
По сравнению с Марсом, Венера в последние годы, к сожалению, была обделена научным вниманием, поэтому существует настоящая нехватка актуальных данных. Зонд Акацуки Японского агентства аэрокосмических исследований в настоящее время является единственной специализированной миссией к Венере. Для планеты, очень похожей на Землю, это кажется упущением, несмотря на проблемы, но ряд агентств уже разрабатывают миссии на Венеру.
Одной из этих миссий является VERITAS, орбитальный зонд, который планируется запустить в 2027 году. Ученые надеются, что они смогут использовать его, чтобы более внимательно изучить загадочные короны Венеры.
«VERITAS будет орбитальным геологом, способным точно увидеть, где находятся эти активные области, и лучше определять локальные изменения толщины литосферы. Мы даже сможем поймать литосферу в процессе деформации», — говорит Сюзанна Смрекар.
«Мы определим, действительно ли вулканизм делает литосферу достаточно «мягкой» для того, чтобы терять столько же тепла, сколько на Земле, или у Венеры есть еще загадки в запасе».
Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.