|
Венера может иметь земную толщину литосферы и тепловой поток
|
|
|
|
22 октября 1975 года бедная старая «Венера-9», посадочный модуль Советского Союза «Венера», отделилась от своего орбитального аппарата и совершила резкий спуск через плотную венерианскую атмосферу, жестко приземлившись на круглый щит, предназначенный для деформации и поглощения удара. Он выдержал интенсивные поверхностные условия только в течение 53 минут, передав данные об облаках, освещенности, температуре и химическом составе атмосферы, а также первое когда-либо сделанное изображение поверхности другой планеты. А потом оно умерло. Но его результаты были значительными, потому что Венера и Земля — похожие планеты земной группы, которые, как полагают, сформировались в результате сходных процессов.
|
|
|
|
Справедливо будет сказать, что, хотя Земля и Венера являются братьями и сестрами, сопоставимыми по размеру и составу, они совершенно разные по характеру, Деннис и Рэнди Куэйд внутренней Солнечной системы. (В этой аналогии Венера не является Деннисом.) На Земле есть условия, подходящие для жизни; Напротив, описывать Венеру как негостеприимную — это веселое преуменьшение. Атмосфера Венеры, самой плотной и самой горячей из четырех планет земной группы, состоит в основном из углекислого газа, давление на поверхности которого примерно в 92 раза превышает атмосферное давление на уровне моря на Земле. Средняя планетарная температура колеблется около 464 градусов по Цельсию (867 градусов по Фаренгейту). Довольно плохо! И хотя у него нет луны, даже если бы она была, плотные облака серной кислоты, окутывающие всю планету, препятствовали бы любым идиллическим ночным видам.
|
|
|
Однако еще одна общая черта Венеры с Землей заключается в том, что она излучает внутреннее тепло в космос. Геологи знают, что тектоника плит приводит к внутренней потере тепла на Земле, излучая тепло в местах, где плиты расходятся, но мало что известно о внутренней динамике Венеры. Теперь исследователи из Лаборатории реактивного движения в Пасадене, штат Калифорния, провели анализ данных, собранных космическим кораблем «Магеллан» в 1990-х годах, для расчета толщины коры на Венере. Их результаты показывают, что, несмотря на их совершенно разные личности, Земля и Венера имеют сопоставимый тепловой поток и одинаковую толщину литосферы; это накладывает ограничения на эволюцию и внутреннюю динамику Венеры. Результаты опубликованы в Nature Geoscience.
|
|
|
|
Земля имеет подвижные тектонические плиты, которые скользят, врезаются друг в друга и разделяются, способствуя эффективной потере тепла. Предыдущие модели предполагали, что у Венеры была либо литосферная ситуация «застойной крышки» — в основном неподвижная холодная литосфера, покрывающая всю планету, — либо «эпизодическая крышка», при которой нестабильная застойная крышка время от времени взрывается тектонической активностью. Но более поздние модели и анализ данных не поддерживают эти предложения. Вместо этого исследователи Лаборатории реактивного движения предлагают модель «мягкой крышки» с активным изгибом литосферы.
|
|
|
|
Исследователи рассчитали толщину литосферы, измерив изгиб внутри поверхностных образований, называемых коронами, квазикруглых образований, образовавшихся в результате геологической и вулканической активности. Используя данные альтиметрии Магеллана, они определили среднюю мощность литосферы из 75 точек в пределах 65 корон: 11 ± 7 километров; по этому рисунку они рассчитывают средний тепловой поток с Венеры выше, чем в среднем по Земле, но аналогичен значениям, измеренным в активно расширяющихся тектонических областях.
|
|
|
|
Авторы пишут: «Наш анализ определяет вероятные области активного расширения и предполагает, что Венера имеет толщину литосферы, подобную Земле, и глобальные диапазоны теплового потока. Вместе с геологической историей планеты наши результаты подтверждают мягкий конвективный режим, который опирается на шлейфы. интрузивный магматизм и расслоение для увеличения теплового потока». Это интересно, потому что многие исследователи считают, что субдукция, вызванная плюмами, является источником тектоники земных плит, и, таким образом, Венера может быть аналогична Земле во время архейского эона от 4 до 2,5 миллиардов лет назад. Во времена Археона тепловой поток Земли был примерно в три раза выше, чем сегодня, и, хотя планета была покрыта водой, она была намного горячее.
|
|
|
|
В целом, авторы представляют модель мягкой крышки как хорошо согласующуюся с другими наблюдениями, характеризующимися ограниченной поверхностной подвижностью, интрузивным магматизмом, расслоением литосферы (при котором материал распадается на слои) и образованием корон посредством подъема и опускания. И это включает в себя другой режим планетарной геодинамики, который интересно отличается от земного. Другое применение этих открытий: определение экзопланетной обитаемости будет основываться на информации о тепловом потоке в мирах, вращающихся вокруг других звезд. Но ближе к дому, если предложение группы о «мягкой крышке» может быть подтверждено какой-либо из предстоящих в этом десятилетии миссий по наблюдению за Венерой, это, вероятно, приведет к переоценке идей, связанных с особенностями поверхности Венеры, а также эволюцией мантии планеты. может даже иметь значение для раннего формирования Солнечной системы.
|
|
|
|
Источник
|
