Венера может иметь земную толщину литосферы и тепловой поток

Прочитано: 156 раз(а)


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 журнале 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.

Венера может иметь земную толщину литосферы и тепловой поток



Новости партнеров