Анализ данных, полученных с радара «Магеллана», показывает, что в начале 1990-х годов произошло извержение двух вулканов. К этому добавляется обнаружение в 2023 году другого действующего вулкана в данных «Магеллана».
Прямые геологические свидетельства недавней вулканической активности на Венере были обнаружены во второй раз. Ученые из Италии проанализировали архивные данные миссии NASA «Магеллан» и обнаружили изменения на поверхности, указывающие на образование новых пород из потоков лавы, связанных с вулканами, которые извергались во время орбиты космического аппарата. Управляемый Лабораторией реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, «Магеллан» нанес на карту 98% поверхности планеты в период с 1990 по 1992 год, и созданные им изображения остаются самыми подробными на сегодняшний день.
«Используя эти карты в качестве ориентира, наши результаты показывают, что Венера может быть гораздо более вулканически активной, чем считалось ранее», — сказал Давиде Сулканезе из Университета д’Аннунцио в Пескаре (Италия), который возглавлял исследование. «Анализируя потоки лавы, которые мы наблюдали в двух местах планеты, мы обнаружили, что вулканическая активность на Венере может быть сопоставима с земной».
Это последнее открытие основывается на историческом открытии 2023 года, когда изображения с радара с синтезированной апертурой «Магеллана» показали изменения в жерле вулкана Маат Монс вблизи экватора Венеры. Радарные изображения оказались первым прямым доказательством недавнего извержения вулкана на планете. Сравнивая радарные снимки «Магеллана» с течением времени, авторы исследования 2023 года заметили изменения, вызванные излиянием расплавленной породы из недр Венеры, заполнившей кратер жерла и разлившейся по его склонам.
Ученые изучают действующие вулканы, чтобы понять, как внутреннее строение планеты может формировать ее кору, определять ее эволюцию и влиять на пригодность для жизни. Открытие недавнего вулканизма на Венере дает ценное представление об истории этой планеты и о том, почему ее эволюционный путь отличался от земного.
Радарное рассеяние.
Для нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, ученые использовали архивные данные радара с синтезированной апертурой «Магеллана». Радиоволны, посылаемые радаром, проходили сквозь густой облачный покров Венеры, затем отражались от поверхности планеты и возвращались на космический аппарат. Эти отраженные радиосигналы, называемые обратным рассеянием, несут информацию о каменистом материале поверхности, с которым они столкнулись.
Исследовались два места: вулкан Сиф Монс в регионе Эйстла и западная часть Ниобе Планитиа, где находится множество вулканических образований. Проанализировав данные обратного рассеяния, полученные с обеих точек в 1990 и 1992 годах, исследователи обнаружили, что на более поздних орбитах сила сигнала радара увеличивалась на определенных траекториях. Эти изменения свидетельствовали о формировании новой породы, скорее всего, застывшей лавы, образовавшейся в результате вулканической активности в течение этого двухлетнего периода. Но исследователи рассматривали и другие возможности, например наличие микродюн (образовавшихся из выдуваемого ветром песка) и атмосферные эффекты, которые могли помешать радиолокационному сигналу.
Для подтверждения новой породы исследователи проанализировали данные альтиметрии (высоты поверхности) «Магеллана», чтобы определить уклон рельефа и найти препятствия, которые лава могла бы обойти.
«Мы интерпретируем эти сигналы как потоки вдоль склонов или вулканических равнин, которые могут отклоняться, огибая препятствия, такие как щитовые вулканы, подобно жидкости», — сказал соавтор исследования Марко Мастроджузеппе из Римского университета Сапиенца. «Исключив другие возможности, мы пришли к выводу, что это новые лавовые потоки».
Используя для сравнения потоки на Земле, исследователи оценили глубину залегания новой породы в обоих местах в среднем от 10 до 66 футов (от 3 до 20 метров). По их оценкам, в результате извержения Сиф Монс образовалось около 12 квадратных миль (30 квадратных километров) породы — достаточно, чтобы заполнить не менее 36 000 плавательных бассейнов олимпийского размера. В результате извержения Ниобе Планитиа образовалось около 17 квадратных миль (45 квадратных километров) породы, что позволило бы заполнить 54 000 олимпийских бассейнов. Для сравнения, при извержении Мауна-Лоа на Гавайях в 2022 году, крупнейшего действующего вулкана Земли, образовался поток лавы, в котором было достаточно материала, чтобы заполнить 100 000 олимпийских бассейнов.
«Эта захватывающая работа представляет собой еще один пример вулканических изменений на Венере, вызванных новыми потоками лавы, которые дополняют изменения в жерлах, о которых мы с доктором Робертом Херриком сообщали в прошлом году», — сказал Скотт Хенсли, старший научный сотрудник JPL и соавтор исследования 2023 года. «Этот результат в сочетании с более ранним открытием современной геологической активности усиливает волнение планетарного научного сообщества по поводу будущих миссий на Венеру».
Изучение природы вулканов
Хенсли — научный сотрудник проекта NASA VERITAS, а Мастрогьюзеппе — член его научной группы. Сокращение от Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy («Излучательная способность Венеры, радиотехника, топография и спектроскопия») означает, что VERITAS будет запущен в начале следующего десятилетия и будет использовать современный радар с синтезированной апертурой для создания трехмерных глобальных карт и спектрометр ближнего инфракрасного диапазона, чтобы выяснить, из чего состоит поверхность Венеры, а также отслеживать вулканическую активность. Кроме того, космический аппарат измерит гравитационное поле планеты, чтобы определить ее внутреннюю структуру.
«Эти новые открытия недавней вулканической активности на Венере, сделанные нашими международными коллегами, убедительно свидетельствуют о том, какие регионы мы должны исследовать с помощью VERITAS, когда он прибудет на Венеру», — сказала Сюзанна Смрекар, старший научный сотрудник JPL и главный исследователь VERITAS. «Наш космический аппарат будет располагать набором подходов для выявления изменений поверхности, которые будут гораздо более полными и с более высоким разрешением, чем снимки «Магеллана». Свидетельства активности, даже в данных «Магеллана» с более низким разрешением, повышают потенциал для революционного изменения нашего понимания этого загадочного мира».
Подробнее о миссии
Миссия NASA VERITAS была выбрана в 2021 году в рамках программы NASA Discovery. Партнерами миссии являются компания Lockheed Martin Space, Итальянское космическое агентство, Германский аэрокосмический центр и Национальный центр космических исследований во Франции. Программа «Дискавери» управляется Офисом программы планетарных миссий в Центре космических полетов имени Маршалла NASA в Хантсвилле, штат Алабама, для Отдела планетарных наук Управления научных миссий NASA в Вашингтоне.
