Вулкан Маат Монс на Венере

На Венере обнаружены потенциально активные вулканы

Используя архивные радиолокационные снимки, сделанные в 1990-х годах космическим кораблем НАСА «Магеллан», ученые нашли свидетельства недавнего активного вулканизма на Венере. Изображения показали вулканическое отверстие, которое изменило форму и значительно увеличилось в размерах за восьмимесячный период.

Ученые говорят, что их результаты подтверждают давние подозрения, что планета, которая, как известно, имеет очень молодую в геологическом отношении поверхность и свидетельства прошлых извержений вулканов, все еще активна сегодня.

«Мы сделали открытие в наиболее вероятном месте, где должен был быть новый вулканизм», — сказал Роберт Херрик, геофизик из Университета Аляски в Фэрбенксе, выступая на брифинге 15 марта 2023 года на конференции по изучению Луны и планет в Техасе. «Экстраполяция из набора данных одного для всей планеты может быть опасной, но большинство ученых скажут, что это довольно хорошее доказательство того, что возможность поймать извержение в течение восьми месяцев означает, что другие тоже происходят. Это подтверждает наличие современной геологической активности на Венере».

Топография и радиолокационное изображение района исследований на Венере. Цвет указывает на высоту, измеренную относительно среднего радиуса планеты по альтиметрии Магеллана с координатной сеткой. Ось X и Y - планетарная долгота и широта. Фоновое изображение в оттенках серого представляет собой изображения SAR первого цикла, ориентированные на восток. Черный прямоугольник указывает область изменения. Авторы и права: Роберт Херрик и Скотт Хенсли/Science.

Для исследования Херрик объединился со Скоттом Хенсли, специалистом по радарам из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), чтобы проанализировать радиолокационные изображения с полным разрешением, полученные Magellan. Они сосредоточились на районе, где находятся два крупнейших вулкана Венеры, Озза Монс и Маат Монс. Этот район долгое время считался вулканически активным, однако прямых доказательств недавней активности не было.

Сравнивая снимки, сделанные в феврале и октябре 1991 года, они заметили, что жерло вулкана площадью 2 квадратных километра (0,7 квадратных мили) сильно изменилось, значительно увеличившись до примерно 4 квадратных километров (1,5 квадратных миль).

( A ) цикл 1, ориентированный на восток, и ( B ) цикл 2, ориентированный на запад, изображения измененного жерла и его окрестностей. На изображении цикла 1 отверстие кажется почти круглым и глубоким с крутыми стенками. В цикле 2 отверстие кажется большим, неправильным по контуру, более мелким и почти заполненным. Пунктирная желтая линия обводит яркие для радара потоки лавы, видимые на изображении цикла 2, которые не были видны на изображении цикла 1. ( C  и  D ) Те же изображения, указывающие на выбранные вручную точки совпадения (фиолетовые точки), которые использовались для создания относительных высот ( накладываться цветом) и ортотрансформировать изображения. Черный прямоугольник в (C) указывает на объем неисправленных изображений, показанных на панелях A и B. Авторы и права: Роберт Херрик и Скотт Хенсли/Science.

Затем Херрик и Хенсли создали компьютерные модели жерла в различных конфигурациях для проверки различных сценариев геологических событий, таких как оползни или другие обрушения. Из этих моделей они пришли к выводу, что изменение могло быть вызвано только извержением.

«Только пара симуляций соответствовала изображениям, и наиболее вероятным сценарием является вулканическая активность на поверхности Венеры во время миссии Магеллана», — сказал Хенсли.

Данные 30-летней давности

Миссия Magellan собирала данные за 4 года в 1991-1994 годах, но только за 24 месяца этого периода сделала снимки поверхности.

Художественная иллюстрация Магеллана на Венере . Кредит: НАСА

«Он облетал каждое место на поверхности Венеры три раза, то есть раз в восемь месяцев, — объяснил Херрик, — но в ходе миссии орбита космического корабля ухудшалась, поэтому площадь планеты, которая была сфотографирована, уменьшалась и менялась. ».

Таким образом, изображения, сделанные с разницей в восемь месяцев, в конечном итоге были сделаны под разными углами и на разных высотах, сказал Херрик, и он сравнил их с изображениями, сделанными из окон на разных сторонах самолета. Вот где компьютерное моделирование помогло сравнить данные.

Почему только сейчас было сделано это открытие?

Херрик сказал, что цель во время миссии заключалась не в том, чтобы искать изменения с течением времени, а в том, чтобы осмотреть как можно большую часть планеты.

«Вы можете спросить, почему они не искали что-то новое еще тогда, когда действовал «Магеллан»? Чтобы выполнить этот тип поиска новой активности, вам нужно иметь возможность загрузить несколько 100 гигабайт наборов данных и иметь возможность панорамировать и масштабировать поверхность», — сказал он. «Такого рода аппаратные и программные возможности появились только в прошлом десятилетии».

Хотя программное обеспечение, которое использовали Херрик и Хенсли, предназначено для изучения планет, оно похоже на Google Earth или Google Maps.  

Херрик сказал, что начал с составленного им списка пятидесяти мест, где может быть вулканизм. «Я укусил пулю и начал работать с данными, и примерно через 200 часов я наткнулся на землю в районе [Маат Монс]», — сказал он. Именно тогда он привел Хенсли.

«Робби подошел ко мне после того, как увидел изменения, — вспоминал Хенсли. «Разница в освещении или форма топографии, возможно, могут быть объяснены направлением, в котором смотрел космический корабль, или тем, насколько круто он смотрел. Из-за того, как работает радиолокационное изображение, нам пришлось отфильтровать различные артефакты, так как мы должны были быть уверены. Но это согласуется с историей вулканизма».

На снимке, сделанном в октябре 1991 года, видно жерло в форме почки с обрушившимися стенками глубиной примерно в несколько сотен метров. Херрик также заметил более яркое пятно на земле ниже по склону, которое, по его мнению, может быть новым потоком лавы, излившимся из вулкана.

Маат Монс расположен в Атла Реджо, обширном высокогорном регионе недалеко от экватора Венеры. Херрик сравнил размер потока лавы, образовавшегося в результате активности горы Маат, с извержением Килауэа в 2018 году на Большом острове Гавайев.

«На Гавайях Килауэа извергается каждые несколько лет, — сказал он, — а на Венере есть вулканы, которые в целом напоминают Большой остров, так что это разумно, и это приводит вас к выводу, что на Венере могут извергаться каждые несколько месяцев.”

Будущее исследования Венеры

Можем ли мы узнать больше с новыми данными? Возможно, но это займет некоторое время, и это объявление о потенциальных вулканах на Венере также принесло горько-сладкое откровение. Одна запланированная миссия под названием VERITAS в настоящее время задерживается, и ученые объявили в LPSC, что НАСА прекратило финансирование миссии.

После потенциального обнаружения фосфина в атмосфере Венеры интерес к планете-сестре Земли резко возрос. Было объявлено о планах отправить к Венере флот космических кораблей к 2030-м годам: НАСА VERITAS (излучательная способность Венеры, радионаука, InSAR, топография и спектроскопия) и DAVINCI (исследование благородных газов, химии и визуализации на Венере в глубокой атмосфере) и европейские миссии EnVision. .

DAVINCI отправит атмосферный зонд в облака Венеры, а VERITAS и EnVision будут смотреть сквозь плотную атмосферу планеты с орбиты, способные определять очень малые изменения на поверхности планеты, более чем в десять раз превышающие разрешение Magellan.  

Запуск DAVINCI намечен на 2029 год. НАСА недавно объявило о переносе запуска VERITAS, и теперь его запуск запланирован на период с 2032 по 2034 год, за которым следует EnVision, который будет летать с 2035 по 2039 год.

Однако Сью Смрекар, главный исследователь миссии VERITAS, подтвердила в ратуше Группы анализа исследования Венеры (VEXAG) в LPSC, что НАСА сняло все финансирование своей миссии, за исключением 1,5 миллиона долларов для научной группы. Последствия этого объявления еще полностью не известны.