Загадочные кольца на Венере: планетологи не могут объяснить происхождение гигантских корон

На поверхности Венеры, скрытой плотной облачной пеленой, есть структуры, которых не должно быть. Их называют коронами — гигантские кольцевые системы разломов, разбросанные по всей планете. Диаметр этих образований варьируется от 60 до 2000 километров. Самая крупная из них, корона Артемида, имеет диаметр около 2100 километров — она могла бы вместить бо́льшую часть территории США от передовых хребтов Скалистых гор до Тихоокеанского побережья.

Исследователи из Фрайбургского университета в Германии использовали данные радарных датчиков космического аппарата «Магеллан», который прекратил работу в 1994 году. Они создали трёхмерные модели крупнейших корон, чтобы понять геодинамику загадочной планеты. Обновлённая база данных включает 741 корону, охватывающую всю поверхность Венеры.

Что такое корона? Это огромные круги разломных систем, которые учёные считают поверхностным выражением горячего материала, поднимающегося из недр планеты вверх. Горячий магматический шлейф, более горячий, чем окружающая порода, вызывает поднятие коры, которое и создаёт эти кольца. Предполагается, что короны являются результатом интенсивной мантийной конвекции — цикла восходящего и нисходящего движения мантии в течение очень долгих периодов времени.

Но загадка в том, что короны демонстрируют поразительное разнообразие в размерах, форме, топографии, гравитационных сигналах и тектонических условиях. Это указывает на то, что у них нет единого механизма формирования. Вместо этого короны отражают спектр различных динамических процессов, которые учёные только начинают распутывать.

Сочетая гравитационные и топографические данные с геодинамическими симуляциями, исследователи идентифицировали возможные тёплые мантийные апвеллинги под 52 коронами. Это, вероятно, самые сильные доказательства того, что на Венере происходят различные процессы, связанные с мантийными шлейфами. Текущие гравитационные данные могут пропускать многие активные тектонические сигналы, что означает, что тектоническая активность на Венере может быть гораздо более распространённой, чем позволяет обнаружить современная техника.

Главное различие между Венерой и Землёй — тектоника плит. На Земле углерод эффективно перерабатывается обратно в мантию. Крупномасштабные водные океаны на поверхности создают гидратированные породы, которые становятся слабее и пластичнее гораздо быстрее, чем литосферные породы на сухой планете вроде Венеры. Считается, что именно такие водные океаны необходимы для создания границ плит. Без океанов Венера, вероятно, имела лишь очень ограниченную переработку углерода через тектонические процессы.

У Земли тектоника плит была стабильна не менее 3 миллиардов лет. Глобальное уничтожение и формирование материала позволило планете терять много тепла и перерабатывать материал обратно в мантию, что обеспечило стабильные поверхностные условия. Венера, хотя и является близнецом Земли по размеру и составу, пошла по другому пути. Её поверхность выглядит похожей — но необъяснимым образом другой.

Будущие миссии, такие как VERITAS и EnVision, значительно расширят возможности анализа корон с беспрецедентной детализацией поверхностной и подповерхностной структуры, повышенным топографическим и гравитационным разрешением.

Если на Венере нет тектоники плит и никогда не было водных океанов, то что именно создало эти гигантские кольцевые структуры? И могут ли короны быть свидетельством какой-то иной формы планетарной активности, о которой земная наука пока не имеет представления?