Nature: мощные удары астероидов сделали Венеру такой непохожей на Землю
Венера и Земля имеют несколько общих черт. Обе планеты земного типа состоят из силикатных минералов и металлов, которые различаются между каменистой мантией и корой и металлическим ядром. Как и Земля, Венера вращается внутри околосолнечной обитаемой зоны (HZ) нашего Солнца, хотя Венера огибает ее внутренний край. И, согласно растущему количеству свидетельств, на поверхности Венеры есть действующие вулканы, которые способствуют атмосферным явлениям (например, молниям). Однако на этом сходство заканчивается и начинаются довольно резкие различия.
Помимо адской атмосферы Венеры, которая примерно в 100 раз плотнее земной и достаточно горячей, чтобы плавить свинец, Венера имеет очень «молодую» поверхность. По сравнению с другими телами Солнечной системы (такими как Меркурий, Луна и Марс) на поверхности Венеры сохранилось мало свидетельств множества ударов болидов, которые она испытывала на протяжении миллиардов лет. Согласно новому исследованию, проведенному Юго-Западным исследовательским институтом (SwRI) и Йельским университетом, это может быть результатом ударов болидов, которые придавали планете мощный омолаживающий импульс в первые годы ее существования.
Исследование было проведено Симоной Марчи, штатным научным сотрудником SwRI, совместно с другими исследователями. Результаты работы ученых были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Благодаря таким миссиям, как зонд «Магеллан», и обширному радиолокационному картографированию, которое он провел в 1990-х годах, ученые начали детально картировать поверхность Венеры. К их удивлению, поверхность оказалась гораздо более гладкой, чем ожидалось, что наводило на мысль, что за «переработку» поверхности отвечает определенный механизм. На Земле ударные кратеры в значительной степени удаляются в результате всплытия, вызванного тектонической активностью, но на Венере нет такой активности, которая могла бы объяснить ее гладкие черты.
«Мы ожидаем, что Венера будет сильно кратерирована, но, что удивительно, на ней гораздо меньше кратеров, чем на Луне или Марсе. Многие ученые пытались объяснить этот молодой поверхностный возраст Венеры. Одна из популярных идей состоит в том, что на Венере раньше была тектоника плит, но она каким-то образом остановилась около 500 миллионов лет назад. Это объяснение, по общему признанию, является случайным, поэтому другие пытались придумать модели, которые физически более надежны, но с ограниченным успехом», - отметили ученые.
В своем исследовании они рассмотрели возможность того, что Венера испытала более мощные удары болидов, чем Земля, в период Гадея (около 4,5 миллиарда лет назад). В это время новообразованные планеты испытали большое количество столкновений большой магнитуды из-за обилия остаточного материала, плавающего в космосе. Точно так же астрономы отметили другой период интенсивной бомбардировки между 4,1 и 3,8 миллиарда лет назад, известный как Поздняя тяжелая бомбардировка. Этот период объясняется планетарной нестабильностью, возможно, связанной с миграцией газовых гигантов.
Со временем интенсивность бомбардировки снизилась, поскольку планеты вышли на более стабильные орбиты. Хотя Земля и Венера сформировались в одной и той же общей области внутренней части Солнечной системы, различия в их расстояниях от Солнца означают, что у них разная история столкновений, т. е. количество столкновений и их результаты были немного разными. «Одна из загадок внутренней части Солнечной системы заключается в том, что, несмотря на одинаковый размер и объемную плотность, Земля и Венера действуют поразительно по-разному, особенно влияя на процессы, которые перемещают материалы через планету», — поясняет Марчи.
Чтобы проверить эту теорию, команда провела моделирование Венеры, которая миллиарды лет назад подвергалась систематическим столкновениям с болидами. Они выявили тенденцию, когда последовательные удары проникали глубже в Венеру, что приводило к перегреву ядра планеты. Это может объяснить более высокую, чем обычно, вулканическую активность, что может объяснить, почему поверхность выглядит молодой и не покрытой кратерами: «Это перегретое ядро может оказать длительное влияние на вулканическую историю Венеры. Оно может продолжать нагревать мантию в течение нескольких миллиардов лет, при этом вулканическая активность будет достаточной, чтобы покрыть большинство кратеров и уменьшить видимый возраст поверхности до несколько сотен миллионов лет».
Команда с нетерпением ждет предстоящих миссий, которые будут исследовать Венеру в ближайшие годы и дадут представление об истории тектонических и ударных воздействий на планету (что позволит им проверить свою теорию). К ним относятся миссия НАСА по излучению Венеры, радионауке, InSAR, топографии и спектроскопии (VERITAS) и миссия Венеры по исследованию благородных газов, химии и визуализации в глубокой атмосфере (DAVINCI), запуск которой запланирован на 2027 и 2029 годы (соответственно). К началу 2030-х годов к ним присоединится спутник ESA/NASA EnVision.
Эти миссии будут выполнять исследования атмосферы и радиолокационное картографирование поверхности Венеры с высоким разрешением, опираясь на работу предыдущих миссий, таких как советская программа «Венера», миссии НАСА «Пионер Венера» и «Магеллан» и «Венера Экспресс» ЕКА , и углубляясь в тайны и эволюционную историю «планеты-сестры Земли».
Обсудим?
Смотрите также:
