Новое исследование, предпринятое группой ученых под руководством Джастина Филиберто из Лунного и планетарного института USRA в Хьюстоне (Техас), показывает, что активный вулканизм может быть характерной особенностью Венеры не только в относительно недавнем по геологическим меркам прошлом, но и в настоящее время.
Убедительные доказательства его проявлений ученые получили на основе анализа спектрометрических данных в сочетании с экспериментальным моделированием химических процессов на поверхности Венеры. Результаты исследования представлены в статье, опубликованной в издании Science Advances.
Под покровом облаков
Планетологам давно известно, что на Венере присутствует множество следов активной вулканической деятельности. Впервые породы вулканического происхождения были обнаружены на планете советскими автоматическими станциями «Венера-9» и «Венера-10», совершившими посадку на поверхность в 1975 году. А благодаря программе радарных съемок, выполненной орбитальным аппаратом НАСА «Магеллан» в начале 1990 годов, была построена глобальная карта, на которой видны обширные лавовые потоки в различных регионах Венеры.
Возраст этих лав ученые пытались определить по данным инфракрасной спектрометрии, полученным на ночной стороне планеты европейской станцией Venus Express в 2006–2014 году. Эти данные позволили установить распределение старых и молодых вулканических участков на поверхности, а одно из недавних исследований показало, что вулканы Венеры могли извергаться как минимум 2,5 миллиона лет назад и даже позднее. Однако более точные оценки абсолютного возраста лав провести не удалось.
Ответить на вопрос о том, насколько они молоды и проявляет ли себя венерианский вулканизм в настоящее время, непросто: чрезвычайно плотная, облачная и неспокойная атмосфера планеты сильно затрудняет изучение поверхности. Она пропускает лишь радиоволны, излучение микроволнового диапазона, а также инфракрасные лучи в нескольких узких участках спектра. Это резко ограничивает характеристику минералогии и физических свойств поверхностных пород.
Земной оливин расскажет о венерианской лаве
Атмосфера не только скрывает поверхность Венеры от исследователей, но и, будучи экстремально горячей и едкой, активно взаимодействует с ней. В новой работе американские планетологи решили проанализировать, с какой скоростью на Венере может происходить химическое выветривание составляющих лаву базальтов, и сравнить полученные результаты с имеющимися спектрометрическими данными в ближнем инфракрасном диапазоне.
Для лабораторного моделирования взаимодействия был выбран один из типичных минералов в составе базальта – оливин. Оказалось, что при температурах около 460 °C, давлениях около 92 бар и в отсутствие воды он активно реагирует с соединениями, входящими в состав венерианской атмосферы, – в первую очередь с углекислотой. В результате на оливиновых зернах в течение нескольких дней образуется слой гематита, магнетита и других продуктов окисления.
Накопление гематитового слоя влияет на отражательную способность и коэффициент излучения базальтовой поверхности, изменяя спектральные характеристики и постепенно ослабляя сигнатуру оливина. Расчеты показали, что полностью она должна исчезнуть через несколько лет.
Активная планета?
Сопоставив полученные результаты с данными Venus Express, ученые обнаружили, что спектры некоторых лавовых потоков свидетельствуют о присутствии на поверхности Венеры как гематита, так и оливина, еще не подвергшегося химическому выветриванию. Это означает, что давность извержений, сформировавших эти потоки, может составлять не миллионы и даже не тысячи лет, а считанные годы. Следовательно, вулканическая деятельность на Венере продолжается и сейчас.
В Солнечной системе, помимо Земли, вулканическая активность надежно зарегистрирована на нескольких телах – на спутнике Юпитера Ио, на спутнике Сатурна Энцеладе и на спутнике Нептуна Тритоне. Однако проявления вулканизма у этих далеких лун связаны с приливным воздействием со стороны планет-гигантов. Если же подтвердятся выводы о современной активности Венеры, она станет второй известной нам планетой, которой свойствен собственный вулканизм.
Проверить это предположение ученые смогут, когда начнут работу следующие исследовательские миссии. В 2024 году к Венере должна стартовать индийская орбитальная станция Shukrayaan-1, а еще через несколько лет планируется запуск российской миссии «Венера-Д», в программу которой входит работа спускаемого модуля. Будущие исследования помогут больше узнать о поверхности и о внутреннем строении Венеры и изучить ее геологическую историю и современное состояние в сравнении с другими планетами земной группы.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание