Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Планетолог разрешил глубинные океаны магмы на Венере

Венера без облачного покрова. Компьютерная обработка данных наземных радиотелескопов и аппаратов Венера-15, Венера-16, Magellan.

NASA/JPL

Внутреннее строение Венеры и Земли эволюционировало с разными темпами, несмотря на то, что планеты, скорее всего формировались в одинаковых условиях, считает американский планетолог Джозеф Г. О’Рурк (Joseph G. O’Rourke). Он предложил модель, согласно которой между мантией и ядром Венеры до сих пор могут существовать океаны магмы. Статья об этом опубликована в Geophysical Research Letters.

Магматические океаны из расплавленных силикатных пород и металлов были обычным явлением на планетах земной группы сразу после их образования. В самом начале, когда из крупных планетезималей формировались планеты, тепла, выделяющегося при гравитационном соединении и при распаде радиоактивных элементов, было достаточно, чтобы расплавить вещество, из которого эти «строительные блоки» состояли. Глобальный магматический океан постепенно затвердевал, формируя мантию и оставляя два жидких океана — наружный и глубинный, базальный.

Те океаны магмы, что располагались на поверхности, затвердели за первые 100 миллионов лет, однако базальные магматические океаны, находящиеся между твердой мантией и ядром, из-за медленного теплоотвода могли оставаться жидкими достаточно продолжительное время.

Модели образования планет земной группы из планетезималей и эволюции магматических океанов на юных планетах достаточно широко разработаны, однако Джозеф Г. О’Рурк (Joseph G. O’Rourke) из университета Аризоны отмечает, что Венере при этом до сих пор уделялось недостаточно внимания. Так, в тематическом обзоре издательства Annual Reviews of Earth and Planetary Sciences об этой планете нет ни слова, хотя очень подробно описаны, например, магматические океаны на Луне, которая планетой не является. Американский планетолог решил восполнить этот пробел и, взяв на вооружение совокупность имеющихся наблюдений и теоретических расчетов, разработал модель, согласно которой внутреннее строение Венеры примерно соответствует строению Земли двух-трех миллиардов лет назад.

Предполагается, что первоначально обе планеты обладали одинаковой структурой, однако впоследствии эта структура эволюционировала с разными темпами. Близость Венеры к Солнцу способствовала тому, что океан магмы на поверхности затвердел на ней позже, чем на Земле. Из-за высокой температуры венерианской поверхности и отсутствия на ней тектонических явлений, мантия Венеры остывала медленнее, чем на Земле. Поэтому слой магмы, близкий к верхнему слою ядра, вполне мог остаться на Венере расплавленным гораздо дольше, чем на нашей планете.

Результаты моделирования показали, что на Земле за 4,5 миллиарда лет базальный магматический слой из океана глубиной 750 километров сократился до тоненькой прослойки — всего в один километр, да и то, скорее всего, рассредоточенной в отдельных полостях. На Венере за это же время базальный океан магмы «похудел» только примерно до 230 километров.

Сейчас магнитное поле на Венере очень слабое, магнитосфера планеты образована ионизированными частицами солнечного ветра. Однако предложенная О'Рурком модель предполагает, что в венерианском магматическом океане ранее могло генерироваться магнитное поле — по разным методикам расчета это явление могло прекратиться от 2,8 миллиардов до 200 миллионов лет назад. 

Глубинный магматический океан, если он до сих пор присутствует на Венере, может также сказаться на том, насколько хорошо планета деформируется под действием приливных сил.

Наконец, если, несмотря на все эти предсказания, окажется, что базального океана магмы на второй планете от Солнца на самом деле нет, это может стать указанием на то, что исходные условия возникновения Земли и Венеры заметно различались.

Автор модели отмечает, что разработанную им гипотезу могут подтвердить исследования Венеры при помощи космических аппаратов. Планы таких межпланетных миссий есть у Роскосмоса и NASA — российские ученые с 2005 года разрабатывают проект аппарата «Венера-Д», а американское космическое агентство недавно объявило конкурс на разработку сенсора для будущего венерианского ровера.

Евгения Скареднева


Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.