Короны Венеры рассказали о геологической истории планеты

Ученые Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН выявили классы и этапы эволюции уникальных геологических образований Венеры, не имеющих аналогов на других планетах Солнечной системы.

На поверхности Венеры насчитывается несколько сотен специфических, характерных только для этой планеты, вулканотектонических образований, которые из-за их формы назвали коронами. Эти крупные, до 2500 км в диаметре, кольцевые структуры рельефа впервые были обнаружены еще на первых радарных изображениях, полученных советскими межпланетными станциями «Венера-15» и «Венера-16» в 1983-84 гг.

Характерным структурным элементом корон является их кольцевое обрамление (венец), состоящее из борозд и/или гряд. Это обрамление окружает внутреннюю часть короны, где преобладают вулканические образования. В некоторых коронах лавовые потоки протягиваются за пределы кольцевого обрамления и выходят на окружающую равнину. Округлая форма корон и связанная с ними вулканическая и тектоническая активность указывают на то, что эти структуры представляют собой поверхностные проявления мантийных диапиров. Мантийный диапир – это относительно маловязкое вещество мантии диаметром в сотни километров, поднимающееся из недр за счет силы Архимеда. Огромный пузырь раскаленной магмы, всплывая к поверхности, вспучивает рельеф, образуя корону.

Ученые ГЕОХИ РАН изучили 550 корон, каталогизированных при изучении Венеры. По особенностям рельефа все они были разделены на три топографических класса – D, W и U.

Профиль короны класса D имеет доминирующий центральный свод. Профиль класса W характеризуется центральным поднятием, окруженным одной или несколькими концентрическими депрессиями. Профиль класса U – топографическая депрессия.

Откуда такое различие сходных по происхождению структур?

Поскольку эрозия на Венере практически отсутствует, топографическую конфигурацию корон можно связать с различными этапами эволюции их родительских диапиров. Профиль класса D отражает прогрессивную стадию эволюции, связанную с ростом сводового поднятия под действием восходящего горячего диапира. Профиль класса W, вероятно, говорит о переходе от прогрессивной к регрессивной стадии эволюции, когда сводовое поднятие утрачивает тепловую и, возможно, динамическую поддержку и начинает проседать из-за растекания и утонения головной части диапира и сброса тепла из нее, например, за счет вулканических излияний. Профиль класса U может отражать финальные стадии эволюции диапира, когда на поверхности образуется впадина.

В процентном отношении на Венере преобладают короны класса U (45%) и W (37%). Корон с профилем класса D обнаружено всего 18%. Малый процент корон, находящихся на первом этапе эволюции, говорит о том, что пик формирования этих структур приходился на более ранние эпохи геологической истории Венеры. Значительно меньшее количество D-образных корон по сравнению с коронами классов W и U свидетельствует о существенном снижении темпов мантийного диапиризма на поздних стадиях геологической истории Венеры и может отражать смену характера мантийной конвекции на этой планете.