Розгадка таємниці Венери: чому планета-близнюк має унікальні корони

Розгадка таємниці Венери / © ТСН.ua

Вчені запропонували нове пояснення гігантським геологічним об’єктам на Венері, що мають форму корони й відомі як корони (coronae).

Про це йдеться у матеріалі space.

Загадка гігантських, короноподібних геологічних об’єктів Венери, відомих як корони, нарешті може мати пояснення: «скляна стеля» в мантії Венери утримує тепло та викликає повільні, змінні течії, які можуть призводити до утворення цих короноподібних об’єктів на поверхні, пропонують вчені в новому дослідженні.

«На Венері є певний патерн, який нам про щось говорить», — зазначила у заяві докторантка Інституту океанографії Скріппса при Університеті Сан-Дієго та провідна авторка дослідження Мадлен Керр.

Вчені вважють, що їхня знахідка є ключем до розгадки таємниці походження цих корон.

Венеру та Землю вважають планетами-«близнюками», оскільки вони мають приблизно однаковий розмір, об’ємну густину та відстань від Сонця. Однак поверхні планет вказують на те, що їхні еволюційні шляхи розійшлися, що призвело до двох суттєво різних світів. Однією з таких відмінностей є саме ці корони, які є унікальними для Венери.

Вчені нанесли на карту понад 700 корон по всій поверхні Венери, і вони охоплюють широкий діапазон розмірів і особливостей. Однак їхнє походження досі залишається загадкою, враховуючи, що Венера вкрита однією суцільною корою, на відміну від Землі, яка має рухливі тектонічні плити.

Деякі гіпотези пов’язують утворення більших корон Венери — тих, що перевищують 310 миль (500 км) у діаметрі — з мантійними плюмами та тектонічними процесами, такими як субдукція та деламінація щільніших частин кори планети, написала дослідницька група у статті, опублікованій 16 вересня в журналі PNAS. Менші корони — із середнім діаметром близько 124 миль (200 км) — навпаки, можна пояснити меншими гарячими висхідними потоками в мантії, наче бульбашками воску, що підіймаються в лавовій лампі.

Проте ці теорії було важко обґрунтувати.

«Сучасний стан знань про планету Венера аналогічний до епохи 1960-х років до виникнення теорії тектоніки плит, оскільки нам наразі бракує еквівалентної об’єднувальної теорії, здатної пов’язати, як теплопередача з надр планети проявляється у вигляді тектонічних і магматичних об’єктів, які спостерігаються на поверхні Венери», — пояснив у заяві професор геонаук Інституту океанографії Скріппса при Університеті Сан-Дієго та один із авторів дослідження Девід Стегман.

Тепер Стегман та його колеги вважають, що, можливо, знайшли вирішальну частину головоломки.

Холодний матеріал, що опускається з поверхні, і гарячий матеріал, що підіймається з глибини, стикаються з бар’єром на глибині близько 370 миль (600 км) — тим, що команда називає «скляною стелею». Більшість висхідних гарячих плюмів недостатньо сильні, щоб пробити цей бар’єр, тому вони відхиляються і розтікаються вбік під ним. Лише найбільші плюми можуть проникнути аж до поверхні, де вони утворюють величезні вулканічні підняття. Матеріал, що застряг під цією стелею, залишається теплим, але не плавиться — отже, він діє як приховане сховище тепла в мантії.

«Цей шар теплої рідини, затиснутий на глибині від 600 до 740 км [370 до 460 миль], забезпечує глобальне джерело менш масштабних термальних нестабільностей. Ці плюми мають широкий діапазон розмірів, оскільки вони не обов’язково підкоряються класичній теорії прикордонного шару», — написали дослідники у статті.

Використовуючи комп’ютерні моделі, команда показала, як ці дрібномасштабні плюми під корою Венери могли утворитися природним шляхом. Холодна «крапля» породи з основи застійної кори Венери охолоджується, стає щільнішою і врешті-решт опускається в гарячішу мантію, що лежить нижче. Ця подія потім запускає ланцюгову реакцію, яка виштовхує кілька «кишень» гарячої породи.

У минулих дослідженнях вченим доводилося починати свої геодинамічні моделі з цими гарячими «згустками», вже розміщеними під літосферою — жорстким зовнішнім шаром планети — щоб змоделювати, як утворюються корони та вулкани. Однак це дослідження зробило крок уперед, показавши ймовірне природне походження для цих початкових умов.

На думку дослідників, коли ці вторинні плюми підіймаються, плавляться і врешті-решт знову опускаються — взаємодіючи з мантією Венери по ходу — вони можуть забезпечити ту різноманітність короноподібних об’єктів, які спостерігаються по всій поверхні планети. Моделі припускають, що цей механізм працює, коли мантія на 250–400 кельвінів гарячіша, ніж мантія Землі, але досі незрозуміло, як довго такий стан може тривати.

Розгадка таємниці Венери: чому планета-близнюк має унікальні корони — дослідження