Венера майже такого ж розміру, маси та щільності, що й Земля. Отже, вона має виробляти тепло всередині себе (через розпад радіоактивних елементів) приблизно з тією ж швидкістю, як і Земля. На Землі одним із основних шляхів витоку тепла є виверження вулканів. У середньому за рік трапляється не менше 50 вулканів.
Але досі, попри десятиліття досліджень, ми не бачили чітких ознак виверження вулканів на Венері. Нове дослідження геофізика Роберта Герріка (Robert Herrick) з Університету Аляски в Фербенксі, про яке він доповів на конференції з питань науки про Місяць і планети в Г’юстоні, нарешті виявило один із наявних вулканів на планеті. Результати дослідження оприлюднив журнал Science.
Вивчати поверхню Венери нелегко, бо вона має щільну атмосферу, зокрема й неперервний шар хмар на висоті 45—65 км. Він непрозорий для більшості довжин хвиль електромагнітного випромінювання, зокрема і для видимого світла. Єдиний спосіб отримати докладний огляд поверхні під хмарами — це радар, направлений вниз з орбітального космічного апарата.
Метод, відомий як апертурний синтез (aperture synthesis), використовують для створення зображення поверхні. Він поєднує в собі різну силу радіолокаційного відлуння, що відбивається від поверхні. До уваги беруть часову затримку між передачею сигналу та його зворотною реєстрацією, а також невеликі зміщення частоти. Вони спричинені тим, наближається чи віддаляється космічний апарат відносно джерела певного відбиття сигналу. Отримане зображення схоже на чорно-білу фотографію, за винятком того, що яскравіші ділянки зазвичай відповідають шорсткішим поверхням, а темніші — більш гладким.
Венеру в ультрафіолетовому світлі побачив японський космічний апарат «Акацукі» (Akatsuki) в грудні 2016 року. Поверхні не видно Авторські права на зображення: ISAS/JAXA. Фото з сайту https://phys.org.
Зонд NASA «Магеллан» (Magellan) обертався навколо Венери з серпня 1990 р. по жовтень 1994 р. і використовував цей радіолокаційний метод, щоб нанести на мапу поверхню планети з просторовою роздільною здатністю в кращому випадку близько ста метрів. Ця робота показала, що понад 80% поверхні вкрито потоками лави, але те, як давно відбулося виверження наймолодшого з вулканів і чи тривають виверження нині, залишалося загадкою протягом наступних трьох десятиліть.
Були різні натяки на активність, отримані завдяки космічним зондам, які спостерігали хмари, а іноді й крізь них. Вдалося встановити: гірські породи там такі молоді, що їхні мінерали ще не змінилися в результаті реакції з кислою атмосферою, а тому це нещодавно вивержена лава. Також були виявлені теплові аномалії, які можуть відповідати активним потокам лави. Ще одна потенційна ознака виверження вулканів — тимчасові локальні перепади концентрації діоксиду сірки в атмосфері. Але жоден з них не був повністю переконливим.
Помічено жерло вулкана
Зображення поверхні Венери шириною 140 км від радара «Магеллана», на якому видно потоки лави (яскраві, бо вони неоднорідні), які затоплюють старіший ударний кратер. Авторські права на зображення: NASA/JPL. Фото з сайту https://phys.org.
Тепер нове дослідження, здається, вирішило питання, виявивши зміни на поверхні, які дійсно мають бути наслідком вулканічної активності. Автори витратили сотні годин на порівняння зображень різних ділянок поверхні Венери, зроблених радіолокатором зонда «Магеллан». Науковці розглядали знімки, на яких були одні й ті ділянки, щоб знайти нові або змінені особливості на поверхні.
Вони зосередили увагу на найперспективніших вулканічних регіонах і врешті помітили приклад, де деталі на зображенні, зробленому в жовтні 1991 року, відрізняються від деталей на зображенні, отриманому в лютому того ж року. Зміни, які вони побачили, найкраще пояснює подія виверження вулкана протягом цього часового вікна.
Використовувати радіолокаційні зображення для перевірки змін поверхні складно, бо зовнішній вигляд навіть незмінної поверхні може відрізнятися залежно від нахилу поверхні та напрямку зору. Однак дослідники виконали моделювання, щоб переконатися, що спостережувані зміни не можуть бути спричинені цими факторами.
Збільшене зображення жерла активного вулкана на північ від вершини Гори Маат у лютому та жовтні 1991 року. Між цими датами жерло збільшилося та змінило форму, і, здається, з’явилися нові потоки лави. Авторські права на зображення: NASA/JPL. Фото з сайту https://phys.org.
Парне зображення показує спочатку майже круглий вулканічний кратер приблизно 1,5 км у поперечнику, який у період з лютого по жовтень збільшився вдвічі, розширившись на схід. Він також став меншим, і автори припускають, що кратер є жерлом вулкана, яке частково зруйнувалося та було в основному заповнене свіжою лавою протягом жовтня.
Імовірно, є також нові потоки лави, що простягаються на кілька кілометрів вниз по схилу, на північ від кратера, які або затоплювали край кратера, або витікали з пов’язаної з ним тріщини. Активний кратер розташований високо на Горі Маат, одному з найбільших вулканів Венери, вершина якого височіє на 5 км над навколишніми рівнинами.
Майбутні місії
Більшість планетологів припускали раніше, що Венера вулканічно активна. Тепер увага, безумовно, буде зосереджена на тому, як часто і в якій кількості місць відбуваються виверження на Венері. Найбільшим сюрпризом у всьому цьому є те, що знадобилося стільки часу, щоб знайти докази змін поверхні, які ховалися в даних від космічного зонда «Магеллан» протягом 30 років.
Гора Маат. Стрілка вказує на місце жерла вулкана, виверження якого трапилося в 1991 році. Воно є занадто малим, щоб показати його в такому масштабі. Авторські права на зображення: NASA/JPL. Фото з сайту https://phys.org.
Імовірність виявлення та вивчення поточного вулканізму є одним із головних завдань місії NASA Veritas та місії Європейського космічного агентства EnVision (обидві схвалені у 2021 році). Кожен із зондів матиме кращий радар, ніж Magellan. EnVision має вийти на свою орбіту навколо Венери в 2034 році. Спершу планували, що Veritas буде там за кілька років до цього, але трапилися затримки у процесі підготовки місії.
З огляду на те, що космічний зонд іншої місії NASA (DaVinci), ймовірно, прибуде на рік або два раніше за них, і передасть оптичні зображення з-під хмар під час свого спуску, нас через десять років чекає захопливий час.
За інф. з сайту https://phys.org
