Новое исследование раскрыло независимую природу корон и вулканов Венеры

Венера, затянутая в плотный саван облаков, веками хранила свои тайны от любопытных взоров человечества. Эта планета, столь похожая на Землю размерами и массой, оказалась ее адским близнецом с раскаленной поверхностью и чудовищным давлением. Под вечной пеленой скрывается мир гигантских вулканов, обширных лавовых равнин и загадочных кольцеобразных структур — корон, происхождение которых долгое время оставалось предметом споров. Являются ли эти формы рельефа родственными вулканам, или же они — следствие иных, более глубинных процессов, происходящих в недрах планеты?

Ответ на этот вопрос проливает свет на геологическую эволюцию и современную активность Венеры, помогая понять, почему судьба нашего соседа сложилась столь драматически. Исследователи из Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) совершили важный шаг к разгадке этой тайны, изучив пространственные и генетические соотношения между молодыми вулканами и коронами.

Целью научной работы, выполненной сотрудниками лаборатории сравнительной планетологии ГЕОХИ РАН и опубликованной в журнале Solar System Research, было определение характера взаимосвязи между двумя ключевыми вулканическими структурами Венеры: коронами, которые служат источниками молодых лопастных равнин, и крупными вулканами. Ученые стремились выяснить, как эти структуры соотносятся друг с другом в пространстве, каковы их размерные характеристики и, что самое главное, существуют ли между ними генетические связи, указывающие на общий механизм формирования.

Венерианские короны представляют собой уникальные и масштабные формы рельефа диаметром до 2500 километров. Их узнаваемый облик создает кольцевое обрамление — топографический вал, состоящий из тесно расположенных гряд и борозд. Часто этот вал оказывается подтопленным лавовым материалом из окружающих равнин. Считается, что образование корон связано с подъемом к поверхности огромных мантийных диапиров — «пузырей» из горячего расплавленного вещества. Хотя вулканическая активность внутри корон является обычным явлением, лишь около 17% (90 из 532) всех известных корон демонстрируют молодые лавовые потоки, выходящие за их пределы и формирующие обширные лопастные равнины. Именно эти, наиболее активные короны, и стали предметом исследования.

Крупные вулканы Венеры, диаметры которых превышают 100 километров, сравнимы по масштабам с коронами. На планете их насчитывается около сотни. Большинство из этих вулканов сформировались в течение атлийского периода — самого молодого в геологической истории Венеры, который длится с момента T (среднего модельного возраста поверхности, оцениваемого примерно в 500 миллионов лет) до настоящего времени. Склоны этих гигантов покрыты многочисленными лавовыми полями, что свидетельствует об их активной роли в формировании современного лика планеты.

Ключевым выводом исследования, который прокомментировала старший научный сотрудник лаборатории, кандидат геолого-минералогических наук Евгения Гусева, стало установление факта, что короны-источники лавовых полей и крупные вулканы являются генетически не связанными структурами. Это означает, что они формируются в результате различных глубинных процессов и не имеют общего происхождения.

Было выявлено четкое различие в их пространственном распределении. Короны, являющиеся источниками лавовых полей, демонстрируют выраженную тенденцию к концентрации в регионах, подверженных растяжению коры, а именно в зонах рифтовой трещиноватости. Наиболее ярко эта связь проявлена в двух обширных регионах — Ulfrun и Parga. Ученые предполагают, что такая пространственная ассоциация объясняется реактивацией корон в поздний атлийский период, когда тектонические силы растяжения создали благоприятные условия для подъема магмы из мантии именно через эти древние структуры.

В отличие от корон, крупные вулканы имеют более широкое и, по-видимому, более хаотичное распространение по поверхности Венеры. Они не демонстрируют столь же строгой привязки к региональным зонам растяжения. Около половины всех крупных вулканов сконцентрированы в трех регионах: Ulfrun, Parga и Eistla, однако их локализация внутри этих регионов не контролируется исключительно рифтовыми структурами. Это указывает на то, что источники питания вулканов и механизмы их формирования являются более автономными и, возможно, связаны с отдельными, изолированными мантийными плюмами, а не с крупномасштабными тектоническими процессами растяжения.

Несмотря на различное происхождение, и те и другие структуры маркируют собой наиболее активные вулканические области современной Венеры. Регионы Ulfrun, Parga и Eistla, выделенные как зоны концентрации и корон, и крупных вулканов, являются главными аренами молодого вулканизма на планете.

Полученные результаты имеют фундаментальное научное значение для развития сравнительной планетологии. Они углубляют наше понимание эндогенных процессов, формирующих поверхность планет земной группы, и подчеркивают уникальность геологической эволюции Венеры. Эти данные также носят и сугубо прикладной характер. Они будут незаменимы при планировании будущих орбитальных и посадочных миссий к Венере, помогая определить наиболее интересные и перспективные для детального изучения районы, где геологическое сердце планеты бьется особенно сильно.