Странные образования на поверхности Венеры — так называемые короны — вероятно, являются ключом к пониманию до сих пор непостижимого внутреннего строения нашей планеты-близнеца. Используя данные космического аппарата НАСА «Магеллан», полученные несколько десятилетий назад, Анна Гульчер, учёный-геофизик из Фрайбургского университета в Германии, создала инновационные новые 3D-модели крупнейших корон, чтобы лучше понять загадочную геодинамику Венеры.
Команда использовала данные с радиолокационных датчиков космического аппарата «Магеллан», который официально прекратил функционировать в 1994 году, чтобы более внимательно изучить окружающую топографию корон и их гравитационные сигнатуры.
Короны демонстрируют необычайное разнообразие по размеру, морфологии, топографии, гравитационным характеристикам и тектоническим условиям, что указывает на то, что они не являются результатом единого механизма формирования, а отражают спектр динамических процессов, пишут Гульчер и её коллеги в статье, представленной на Генеральной ассамблее Европейского союза геонаук 2026 года (EGU26) в Вене.
В обновлённой базе данных насчитывается 741 корона. Они расположены по всей поверхности Венеры.
«Это огромные круги из системных разломов, которые, как мы полагаем, являются в основном следами, оставленными на поверхности поднимающимися из недр планеты столбами горячего материала», — рассказала мне Гульчер на EGU26.
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 Гульчер и её коллеги в статье для EGU.
Благодаря сочетанию гравитационных и топографических данных с геодинамическим моделированием в ходе исследования выявлены возможные потоки нагретой мантии под 52 коронами и представлены, пожалуй, наиболее убедительные доказательства того, что там происходят различные тектонические процессы, отмечает Гульчер. Работа также показывает, что современные гравитационные данные могут упускать многие активные тектонические сигналы, а это означает, что активность на Венере может быть более распространённой, чем можно обнаружить в настоящее время, говорит она.
Эти концентрические системы трещин имеют диаметр от 60 до 2000 км.
Почему они круглые?
Мы полагаем, что они сформированы чем-то, что имеет круглую форму, говорит Гульчер. Например, мантийный плюм, который горячее окружающего материала, может вызвать значительное поднятие коры, что и создаёт эти кольца, говорит она.
Считается, что короны являются результатом интенсивной конвекции мантии.
Конвекция мантии — это движение мантии (или каменного слоя между ядром и корой) любой планеты, при котором она может распространяться наружу и заставлять плиты двигаться в поперечном направлении, говорит Гульчер. Это цикл восходящего и нисходящего движения мантии в течение очень длительных временных интервалов.
Планетологи до сих пор спорят о том, происходили ли на Венере когда-либо геофизические процессы, напоминающие рециркуляцию углерода в атмосфере. Наиболее значимым из них могла бы стать полномасштабная тектоника плит — теория, согласно которой литосфера нашей планеты разделена на гигантские движущиеся плиты. Суть этой теории заключается в том, что такие плиты часто сталкиваются, вызывая землетрясения, извержения вулканов, а также непрерывную рециркуляцию углерода в атмосферу и из неё.
Земле невероятно повезло, что у неё есть такая уникальная особенность, как тектоника плит. Именно она позволила нашей атмосфере оставаться стабильной на протяжении миллиардов лет. Тектоника плит, пожалуй, является тем фактором, который определяет способность любой конкретной каменистой планеты развивать разумную жизнь.
На Земле углерод очень эффективно возвращается в мантию, говорит Гульчер. Отчасти это связано с тем, что обширные водные океаны на поверхности Земли создали гидратированные (или богатые водой) породы. Такие породы склонны становиться более слабыми и податливыми гораздо быстрее, чем породы литосферы на сухой планете, такой как Венера. Фактически, на Венере, возможно, никогда не было большого водного океана; а почему — это важная загадка, которую надеются разгадать предстоящие 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 разрушению и разделению на отдельные подвижные тектонические плиты.
В отличие от этого, по словам Гульчер, без океанов на Венере, вероятно, происходила лишь очень ограниченная переработка углерода посредством тектонических процессов и процессов обновления поверхности.
Более подробная информация должна появиться после получения будущих данных, полученных непосредственно на Венере.
Будущие миссии, такие как VERITAS и EnVision, значительно расширят наши возможности по анализу корон с беспрецедентной детализацией структуры поверхности и недр, а также повысят топографическое и гравитационное разрешение, отмечают Гульчер и её коллеги в статье 2025 года, опубликованной в журнале JGR Planets.
А что же Земля?
«Тектоника плит на Земле остаётся стабильной уже более 3 миллиардов лет, — говорит Гульчер. — Этот глобальный процесс разрушения и образования материи позволил нашей планете избавиться от значительного количества тепла, а также вернуть часть вещества обратно в мантию, — поясняет она. — Именно этот непрерывный цикл обеспечил стабильность условий на поверхности нашей планеты на протяжении миллиардов лет», — отмечает Гульчер.
Что больше всего интересует Гульчер на Венере?
Мы видим на Венере структуры, которые так похожи на земные, но при этом демонстрируют несколько очень важных отличий, говорит Гульчер. Имея в распоряжении доступные данные, мы не до конца понимаем, каким образом она может выглядеть так похоже на нас, но при этом быть настолько другой, говорит она.