Новый взгляд на Венеру: ударные кратеры были скрыты на виду

Исследователи из Института планетарных наук, изучили регион Венеры Хаастте-баад Тессера (Haastte-baad Tessera region), чтобы объяснить, почему на Венере нет крупных ударных кратеров. Регион тессеры, известный своим древним рельефом, демонстрирует свидетельства двух мощных, следующих друг за другом ударных событий.

Тессера (в переводе с греческого — черепица) — название деталей рельефа поверхности Венеры, представляющих собой сильно пересеченные возвышенные участки, сверху похожие на паркет или черепицу. Впервые они были обнаружены АМС «Венера-15» и «Венера-16». Тессеры названы женскими именами, так как из всех крупных и давно известных планет только Венера носит женское имя. Обычно тессеры получают имена богинь удачи, счастья, судьбы из мифов народов мира. В данном случае Хаастте-баад — это богиня хорошего здоровья у народа Навахо.

Уникальные концентрические кольца и структура тессеры позволяют предположить, что ранние геологические условия на Венере привели к образованию ударных структур, которые существенно отличаются от традиционных ударных кратеров на Луне или Марсе.

Эти характерные образования открывают новые возможности понимания того, как удары метеоритов сформировали поверхность Венеры.

«Если это действительно ударная структура, то она будет старейшей и крупнейшей на Венере, что даст нам редкую возможность заглянуть в прошлое Венеры и расскажет о ранних планетарных процессах. И, возможно, что еще важнее, это покажет нам, что не все ударные структуры выглядят одинаково. Ударные структуры возникают в результате столкновения болида — тела неопределенного состава — с целевой планетой. Природа болида важна, но также важна и природа цели» — говорит автор исследования Вики Хансен.

Тессеры на Венере — это сильно деформированные ландшафты, образованные прочным тонким слоем материала над слабым конвекционным слоем, напоминающим движение кипящей воды. Эти образования, скорее всего, возникли в результате вулканической активности.

Исследователи предполагают, что в ранней истории Венеры ее литосфера была толщиной всего около 10 км (по сравнению с нынешними 110 км). Когда большой астероид ударил по этой тонкой литосфере, он проник в мантию, выпустив огромный поток лавы, который в конечном итоге остыл и образовал тессеры.

Считается, что это произошло от 1,5 до 4 миллиардов лет назад. Еще одной загадкой является то, что тессеры иногда находят на вершинах плато Венеры — образование огромного объема лавы приводит к образованию раствора.

«Вот тут-то и начинается веселье. Когда в мантии есть огромное количество частичного расплава, который устремляется на поверхность, то, что остается, — это то, что называется осадком. Твердый осадок намного прочнее, чем прилегающая мантия, которая не испытала частичного плавления» — говорит Вики Хансен.

«Что может быть удивительным, так это то, что твердый остаток также имеет меньшую плотность, чем вся мантия вокруг него. Поэтому он прочнее, но он также плавучий. У вас есть воздушный матрас, сидящий в мантии под вашим лавовым прудом, который поднимется и поднимет этот тессерный ландшафт».

Конвекция под литосферой Венеры может перемещать материал, влияя на возвышение тессеры. Если материал под ним остается на месте, рельеф тессеры остается приподнятым; если конвекция мантии смещает его, тессера опускается на тот же уровень, что и остальная поверхность. Это объясняет, почему тессера Хаастте-баад остается на более высокой высоте, чем другие регионы.

Ученые также сосредоточились на уникальных кольцевых структурах, окружающих тессеры, которые не встречаются больше нигде на Венере. Эти кольца напоминают особенности ледяных лун, таких как кратер Вальхалла на Каллисто и кратер Тир на Европе. На этих лунах кольца, как полагают, образовались в результате ударов по тонкому, прочному внешнему слою (льду), лежащему над менее прочным, жидким слоем (жидкой водой или снежной кашей).

Группа ученых предполагает, что тессерный рельеф Венеры и ее кольца образовались в результате ударов тонкого, прочного слоя материала (лавы) по более слабому, конвективному слою, в результате чего образовалась структура, похожая на структуры на Каллисто и Европе.

Ученые смоделировали, как кольцевые структуры, подобные Вальхалла, могли сформироваться в условиях Венеры. Исследования показывают, что два крупных ударника последовательно врезались в Венеру, создав кольцеобразную тессеру.

Первый удар образовал лавовый пруд, который позже остыл в тессеры. Второй ударил по лавовому пруду, создав характерные кольцевые структуры.

Хотя идея о последовательных столкновениях может показаться редкостью, свидетельства из древних южноафриканских пород свидетельствуют о том, что похожие события происходили на Земле около 3,5 миллиардов лет назад.

Кроме того, Луна и Марс демонстрируют признаки массивных столкновений, которые были более распространены в течение первых 2,5 миллиардов лет Солнечной системы. Эти планеты были затронуты такими столкновениями, которые образовали большие бассейны из-за толстой литосферы в то время, в отличие от более тонкой ранней литосферы Венеры.