Венере сделали подтяжку лица?

31.07.2018

Скрытая под суперплотной облачной атмосферой, задыхающаяся от невыносимой жары поверхность Венеры выглядит совсем по-другому – она намного моложе, чем у ее ближайших соседей. В то время как Марс и Луна покрыты тысячами кратеров, объекты на поверхности Венеры не старше 750 миллионов лет.

Некоторые считают, что это результат резкого изменения поверхности Венеры, которое произошло, когда жизнь на Земле только стала выходить из моря на сушу. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research, сбрасывает со счетов эту теорию, предпочитая вместо этого другое объяснение – возможно, сотни вулканов Венеры являются вероятным виновником поверхности без кратеров. Аналитики портала astronomy.com рассказывают о результатах этого исследования.

Используя компьютерные модели, чтобы увидеть, как циркулирует материал в мантии планеты, ученые убедились, что планета не могла претерпеть так называемую конвекцию подвижной крышки – процесс, когда поверхность быстро погружается внутрь и заменяется новой поверхностью без кратеров. Результаты помогут ученым понять, как эволюционировала Венера, и даже как появилась плотная атмосфера планеты.

Земля и Венера сформировались в одно и то же время и имеют почти одинаковые размеры, но на этом все сходства заканчиваются. В то время как атмосфера Земли состоит в основном из азота, атмосфера Венера – почти полностью ядовитый углекислый газ. Большая часть поверхности Венеры представляет собой ландшафт плоских вулканических равнин, некоторые из которых все еще могут быть активными. Астрономы долго спорили о том, как возник рельеф Венеры. Было ли это внезапным событием – конвекцией подвижной крышки или поверхность постоянно обновлялась активными вулканами?

Проблема первая: смещение

В случае конвекции подвижной крышки литосферы – кора опускается, чтобы осесть вдоль границы ядро – мантия. По мере продвижения массы внутрь она опускается неравномерно, оставляя некоторые участки толще других. Поэтому, если внезапное событие заставило всю литосферу Венеры опуститься ниже поверхности, тогда остались бы геологические доказательства. Это свидетельство можно было увидеть в смещении между центром масс Венеры и фактическим центром планеты – смещение CM–CF.

«Мне казалось, что если бы материал был перемещен во внутреннюю часть планеты, наблюдалась бы значительная аномалия массы, поэтому я ожидал обнаружить смещение CM-CF», – рассказывает Скотт Кинг, автор статьи и исследователь Virginia Tech.

Наблюдения показали, что небольшое смещение есть. Однако каждая из моделей, созданных для реконструкции такого события, обнаружила гораздо большее смещение, чем наблюдается на Венере.

Смещения, подобные венерианскому, не являются необычными; все земные тела имеют их. большим массивом суши в Северном полушарии. «На Марсе провинция Фарсида – это не только крупные щитовые вулканы, но и область диаметром 5000 километров, которая является вулканическим нагорьем, – вероятно, является причиной смещения CM-CF, – говорит Кинг. – Не думаю, что есть одно уникальное объяснение смещений CM-CF».

Венерианский вулкан Сапас-Монс простирается почти на 250 миль и поднимается почти на милю выше поверхности планеты. В этом компьютерном изображении вертикальная шкала увеличена в 10 раз. Изображение: NASA / JPL
Венерианский вулкан Сапас-Монс простирается почти на 250 миль и поднимается почти на милю выше поверхности планеты. В этом компьютерном изображении вертикальная шкала увеличена в 10 раз. Изображение: NASA / JPL

Проблема вторая: магнитное поле

В дополнение к смещению другие подсказки заставили Кинга отказаться от теории конвекции с подвижной крышкой. Внутри Земли постоянно циркулирует токопроводящий расплавленный материал, например, железо, вызывая то, что ученые называют «эффектом динамо-машины» – механизмом, создающим магнитное поле планеты. «Учитывая сходство между размерами и составом Венеры и Земли, я ожидаю, что венерианское динамо будет похоже на земное динамо», – рассказывает Кинг.

Венера, однако, имеет очень слабое магнитное поле. Компьютерные модели предполагают: если событие конвекции с подвижной крышкой действительно произошло, оставшееся тепло, исходящее из ядра, должно быть достаточным для динамо. В результате магнитное поле должно быть намного сильнее, чем оно есть на самом деле, – еще одно доказательство против события глобального вулканизма.

Много других загадок

Результаты исследования также содержат подсказки о вращении планеты. Венера держит рекорд Солнечной системы по медленному вращению: день здесь длится 116 земных. Также планета вращается в обратную сторону – восход солнца на Венере будет на западе. Обе эти черты заставляют астрономов предположить, что некогда какое-то массивное тело столкнулось с планетой. Однако, исходя из новых результатов, астрономы предполагают, что такое событие несовместимо со смещением центра масс Венеры и предполагает, что для объяснения особенностей планеты может потребоваться другой механизм.

В то время как новое исследование сужает возможности, связанные с новым обликом Венеры, оно не дает однозначного ответа на один ответ.

«Хотя я думаю, что моя работа более или менее опровергает конвекцию с подвижной крышкой, я не думаю, что это то же самое, что доказывать событие вулканического переформирования поверхности, – говорит Кинг. «Может существовать какой-то другой механизм, возможно, даже пока еще не обнаруженный».

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы доказать или опровергнуть вулканическую теорию, и дополнительные исследования, чтобы объяснить ничтожное магнитное поле Венеры и ее своеобразное вращение. До тех пор Венера остается планетой-индивидуалисткой в земной семье.