Венера, Имд, гора Идунн

Активны ли венерианские вулканы сегодня? Мы не можем наблюдать их напрямую, но по многим косвенным данным можно предположить, что вулканические извержения сотрясают Венеру прямо сейчас либо происходили совсем недавно. Одно из «многообещающих» в этом отношении мест — гора Идунн. В недавней статье, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal, международная группа исследователей приводит обзор данных, которые дают основания полагать, что этот вулкан вполне может быть активным в настоящий момент.

Новая статья — продолжение более ранней работы, в которой предполагалось, что свидетельства активного вулканизма на Венере следует искать в районах молодых вулканических возвышенностей.

Одна из таких возвышенностей — область Имд (Imdr Regio) в южном полушарии Венеры между 40° и 50° широты. В её пределах находится щитовой вулкан — гора Идунн (Idunn Mons), 200 км в поперечнике и примерно 2,5 км высотой по сравнению с окружающей равниной.

Она показалась исследователям интересной ещё в 2010 году, когда прибор VIRTIS на борту КА «Венера-Экспресс» (ESA) обнаружил здесь спектральную аномалию — более интенсивное излучение в области длин волн 1 микрон (?m) над вершиной и восточным склоном горы. Это может свидетельствовать о том, что на поверхности находятся породы, которые ещё не успели подвергнуться значительной химической эрозии в результате взаимодействия с атмосферой. Возраст таких пород оценивали как меньший 2,5 миллиона лет (для сравнения, средний возраст поверхности Венеры принимается в 500 миллионов лет).

Считается, что область Имд появилась в результате подъёма мантийного плюма, причём относительно недавнего, так что именно здесь есть шанс «поймать» активные геологические процессы. К сожалению, поверхность Венеры закрыта от наблюдателей плотными облаками, через которые проходит только радиоизлучение, а также небольшие «кусочки» инфракрасного в очень узких диапазонах длин волн. Поэтому данных о том, что происходит на планете, очень мало, и необходимо использовать их все, чтобы составить цельную картину происходящего.

Именно такое комплексное исследование области Имд и горы Идунн предприняла международная группа ученых под руководством Пьеро д’Инчекко (Piero D'Incecco, университет Габриеля д’Аннунцио, Пескара, Италия) с участием Дмитрия Горинова, младшего научного сотрудника отдела физики планеты ИКИ РАН. Они собрали и проанализировали имеющиеся на сегодня работы, посвященные области Имд, а также результаты лабораторных экспериментов по моделированию атмосферы и поверхности Венеры.

Во-первых, по радарным данным КА «Магеллан» (NASA, 1989–1994) были составлены карты областей, где VIRTIS зафиксировал спектральные аномалии, с разрешением около 100 м на пиксел. Сопоставив их, исследователи пришли к выводу, что с данными VIRTIS хорошо совпадает местоположение относительно новых лавовых потоков на склонах горы Идунн.

Далее детальный анализ рельефа Венеры, также проведенный на основании данных «Магеллана», показал, что в области Имд есть любопытные детали — часть разломов, идущих по поверхности, оказывается скрыта под свежими лавовыми «натеками», которые, в свою очередь, пересекаются ещё более свежими трещинами. Столь же интересными оказались детальное изучение самой горы Идунн и попытка «разобрать», в какой последовательности происходили извержения. Это довольно сложная задача, однако можно предположить, что основная магматическая камера находится неглубоко, а значит, сама гора Идунн — довольно молодой вулкан. В целом, анализ карт свидетельствует о сложной геологической истории области, которую формировали и, возможно, продолжают формировать и тектонические, и вулканические процессы.

Во-вторых, исследователи собрали результаты лабораторных экспериментов, где моделировались атмосфера Венеры и реакции, которые могут происходить при её взаимодействии с поверхностью. Конечно, условия на поверхности Венеры смоделировать не очень просто, кроме того, лаборатория не располагает миллионами и тысячами лет для точного результата. Тем не менее, если проводить подобные эксперименты в течение нескольких недель и месяцев, то можно попробовать экстраполировать полученные результаты на более длительную перспективу. Задача состоит в том, чтобы понять, как меняются базальты на высокую температуру (около 500 градусов Цельсия) и большое давление (92 атмосферы) в углекислотной и серосодержащей атмосфере.

Если суммировать результаты экспериментов и попытаться приложить их к реальным наблюдениям, то можно предположить, что те участки поверхности, излучение от которых было особенно сильным, могут быть очень молоды. Согласно моделированию, максимальная оценка их возраста — не более 500 тысяч лет, а минимальная, которую можно получить, если опираться на результаты экспериментов, — всего лишь годы. Столь большой разброс, безусловно, вызван тем, что и эксперименты, и модели могут не учитывать каких-то важных обстоятельств. Раскрыть загадку могут только дальнейшие наблюдения Венеры с лучшим пространственным разрешением, чтобы «разделить» лавовые потоки по возрастам.

Наконец, третье весьма интересное обстоятельство — тот факт, что именно над областью Имд и к востоку от неё наблюдалось снижение зональной компоненты скорости ветра (то есть его скорости относительно параллелей) на 4–5 м/с на высоте 44–48 км (нижняя кромка облаков). Её причиной может быть как раз повышенная температура поверхности, однако, чтобы понять, как такой механизм может работать, необходимо атмосферное моделирование.

Оценки возраста поверхности Венеры, как «краеугольный камень», держат фактически всё строение нашего понимания истории Венеры. На основе существующих данных пока решить эту проблему не удается — тем важнее правильно «нацелить» приборы будущих венерианских миссий, которые сегодня планируются к запуску уже в ближайшие десятилетия.

Источник информации и фото: пресс-служба ИКИ РАН

Источник: scientificrussia.ru