Причудливые образования на поверхности Венеры озадачили планетологов

Фото из открытых источников

Причудливые поверхностные образования Венеры (или короны), вероятно, являются ключом к пониманию до сих пор непостижимого внутреннего строения нашей планеты-близнеца. Используя данные космического аппарата NASA Magellan, собранные за прошедшие десятилетия, Анна Гулчер, специалист по изучению Земли и планет из Фрайбургского университета в Германии, создала инновационные новые 3D-модели крупнейших корон, чтобы лучше понять загадочную геодинамику Венеры.

Чтобы более детально изучить топографию окружающей короны и ее гравитационные характеристики, команда использовала данные с радиолокационных датчиков космического аппарата «Магеллан», которые официально прекратили работу в 1994 году.

Короны демонстрируют необычайное разнообразие по размеру, морфологии, топографии, гравитационным характеристикам и тектонической обстановке, что указывает на то, что они не представляют собой единый механизм образования, а отражают спектр динамических процессов, пишут Гулчер и его коллеги в статье, представленной на Генеральной Ассамблее Европейского союза геофизических наук 2026 года в Вене.

Обновленная база данных включает 741 корону, покрывающую поверхность Венеры.

«Это огромные круги систем трещин, которые, как мы полагаем, являются, по сути, поверхностным проявлением потока горячего вещества, поднимающегося из недр планеты», — сказала Гулчер.

Понимание этих структур имеет решающее значение не только для расшифровки геодинамического режима Венеры, но и для оценки того, могли ли аналогичные процессы происходить на ранней Земле, пишут Гулчер и ее коллеги в статье, опубликованной в EGU.

По словам Гулчер, благодаря сочетанию гравиметрических и топографических данных с геодинамическими моделями, исследование выявило возможные подъемы теплой мантии под 52 коронами и представило, пожалуй, самые убедительные доказательства того, что там происходят различные тектонические процессы, связанные с плюмами. Работа также показывает, что существующие гравиметрические данные могут упускать многие сигналы активной тектоники, а это значит, что активность на Венере может быть более распространенной, чем это удается обнаружить в настоящее время, добавляет она.

Диаметр этих концентрических систем трещин варьируется от 60 км до более чем 2000 км.

«Мы считаем, что они образованы чем-то круглой формы из недр Земли», — говорит Гулчер. «Например, магматический плюм, температура которого выше, чем у окружающего материала, может вызвать значительное поднятие земной коры, что и приводит к образованию этих колец».

Считается, что короны образовались в результате интенсивной конвекции в мантии.

Мантийная конвекция — это движение мантии (или каменистого слоя между ядром и корой) любой планеты, при котором она может расширяться и приводить к боковому движению тектонических плит, говорит Гулчер. Это цикл восходящего и нисходящего движения мантии в течение очень длительных периодов времени, добавляет она.

Планетологи до сих пор спорят о том, существовали ли на Венере какие-либо геофизические процессы, напоминающие круговорот углерода в атмосфере. Наиболее значимым из них, вероятно, была бы полномасштабная тектоника плит — теория, согласно которой литосфера нашей планеты разделена на гигантские движущиеся плиты. Предполагается, что такие плиты часто сталкиваются, вызывая землетрясения, извержения вулканов, а также непрерывный круговорот углерода в атмосфере и из нее.

Земле невероятно повезло обладать уникальной способностью к развитию тектоники плит, что позволило нашей атмосфере оставаться стабильной на протяжении миллиардов лет. Тектоника плит, пожалуй, является тем фактором, который отличает любую каменистую планету от других, определяющих способность к развитию разумной жизни.

На Земле углерод очень эффективно возвращается в мантию, говорит Гулчер.

Отчасти это объясняется тем, что обширные водные океаны на поверхности Земли создали богатые водой породы. Такие породы склонны становиться слабее и податливее гораздо быстрее, чем литосферные породы на сухой планете, такой как Венера. Фактически, на Венере, возможно, никогда и не было большого водного океана; это важная загадка, которую надеются разгадать будущие миссии на поверхность Венеры.

Сейчас считается, что именно такие водные океаны необходимы для образования границ тектонических плит. Именно тогда литосферные породы планеты становятся гораздо более податливыми и, следовательно, более склонными к распаду и разделению на отдельные подвижные тектонические плиты.

Напротив, по словам Гулчер, без океанов на Венере, вероятно, наблюдался лишь очень ограниченный круговорот углерода за счет тектонических процессов и процессов обновления поверхности.

Более подробная информация появится по мере получения новых данных непосредственно на Венере.

В статье, опубликованной в 2025 году в журнале JGR Planets, Гулчер и ее коллеги отметили, что будущие миссии, такие как VERITAS и EnVision, значительно расширят наши возможности по анализу корон с беспрецедентной детализацией структуры поверхности и подповерхностных слоев, а также повысят топографическое и гравитационное разрешение.

«Тектоника плит на Земле оставалась стабильной по меньшей мере 3 миллиарда лет», — говорит Гулчер. «Это глобальное разрушение и образование нового материала позволило нашей планете потерять много тепла, а также переработать материал и вернуть его в мантию. Этот непрерывный цикл позволил нашей планете иметь стабильные поверхностные условия на протяжении миллиардов лет».

«Мы видим на Венере структуры, которые очень похожи на земные, но в то же время демонстрируют несколько очень важных отличий», — резюмирует Гулчер. «Имея данные, мы не до конца понимаем, как они могут выглядеть настолько похожими, но при этом быть настолько разными».