Планируемые исследования Венеры

Представим себе нашу Землю. Теперь мысленно заполним небо густыми, закрывающими Солнце облаками серной кислоты, разогреем и испарим океаны, подняв температуру до 500 градусов по Цельсию, и увеличим давление воздуха настолько, что это расплющит всё живое, словно блин.
И мы получим Венеру, скалистую планету, близкую по размеру к Земле, но отличную от неё практически во всех других отношениях.

На протяжении десятилетий актуальным научным вопросом было то, насколько различно протекала эволюция этих "планет-сестёр", и предполагаемая миссия под названием VERITAS призвана дать ответы, предоставив лучшее понимание внутренней геодинамики, которая сформировала планету.
Миссия поможет получить представление и об эволюции нашей родной планеты, а также внесолнечных скалистых планет, вращающихся вокруг других звезд.

"Венера - это продукт фактора космической случайности, - говорит Сюзанна Смрекар, главный исследователь проекта VERITAS из Лаборатории реактивного движения. - Существует два планетных тела - Земля и Венера - развитие которых начиналось почти одинаково, но в итоге они прошли через два совершенно разных пути эволюции, и мы пока не знаем, почему случилось именно так".

Последняя миссия по изучению поверхности планеты посредством космического аппарата Магеллан (Magellan), завершилась в 1994 году. Хотя она предоставила некоторые интригующие подсказки о геологии Венеры, приборы не смогли обеспечить полную достоверность при детальном изучении многих особенностей поверхности планеты.

Космический аппарат VERITAS, запуск которого планируется в 2026 году, будет вращаться вокруг планеты и "видеть" сквозь затеняющие облака с помощью мощной современной радиолокационной системы для создания трёхмерных глобальных карт, а также спектрометра ближнего инфракрасного диапазона для определения состава поверхности.
Кроме того, аппарат будет изучать гравитационное поле планеты с целью определения структуры венерианских недр. Вместе эти приборы могут дать подсказки о прошлых и текущих геологических процессах планеты, начиная от её ядра до поверхности.


Окно в раннюю Землю

Земля имеет жёсткую кору, представляющую собой мозаику из тектонических плит, расположенных поверх мантии. Конвекция в мантии способствует движению этих поверхностных плит.
Когда некоторые из них проседают, опускаются вглубь (этот процесс известен как субдукция) и плавятся от высоких температур, вулканические извержения выделяют в атмосферу летучие вещества (такие как вода, азот, углекислый газ и метан).

Получение более подробных сведений о геологических процессах на Венере, где тёплая кора является отличной аналогией коры молодой Земли, когда только начинали формироваться плиты, могло бы дать ценное представление о том, как эти процессы протекали на Земле в своё время.

"Самая большая загадка - это степень деформации структур на Венере, участки горных пород на поверхности, которые прогнулись под огромным геологическим давлением. Их изучение поможет понять природу тектонической активности на планете", - сообщает член научной группы Джоанн Сток, профессор геологии и геофизики из сейсмологической лаборатории Калифорнийского технологического института.

Создание с помощью VERITAS топографических 3D-карт высокого разрешения позволило бы сосредоточить внимание на структурах, для изучения которых ранее разрешение приборов было недостаточным.
Эти структуры могут включать в себя рельеф по обеим сторонам разломов, таких как разлом Сан-Андреас, который является индикатором основной тектонической активности.
Помимо этого, впервые за пределами Земли аппаратом VERITAS будет осуществлён поиск активных поверхностных разломов с помощью так называемых интерферометрических карт деформаций.

Кроме того, VERITAS будет изучать обширные деформационные структуры, называемые тессерами. Эти платоподобные особенности рельефа могут оказаться аналогичными земным континентам.
Ведущая теория состоит в том, что при формировании континентов Земли богатая железом океаническая кора субдуцировала и плавилась в присутствии воды, создавая огромные плиты новой, менее обогащённой железом континентальной коры, которая поднялась над океаном.

Чтобы определить, сформировались ли тессерные массивы на Венере таким же образом, как континенты Земли, VERITAS построит первые глобальные мультиспектральные карты состава поверхности Венеры.
Если состав тессеров будет подобен составу континентальной коры, это будет означать наличие влаги на Венере в прошлом.


Вулканический мир

На Земле тектоника плит и вулканическая активность идут рука об руку. А что же происходит на Венере?

С помощью спектрометра VERITAS планируется определить, какие из пород образовались недавно в результате извержения магмы, прежде чем взаимодействие с атмосферой успело изменить их химический состав.
Помимо этого, спектрометр будет использоваться для поисков горячих точек действующих извержений, в то время как радар будет занят выявлением разломов, указывающих на тектоническую активность.

Ознакомившись с вулканами Венеры и её геофизическими процессами, учёные могли бы оценить их влияние на климат планеты и, возможно, ответить на другой ключевой вопрос: содержат ли недра планеты большое количество воды, как на Земле?


Образование обитаемых планет

Тектоника плит и вулканизм не просто влияют на форму планеты, они тесно связаны с обитаемостью планеты.
Тектоника плит сильно воздействует на долгосрочный климат Земли, обуславливая процессы, поддерживающие атмосферу в равновесии: вулканизм, в результате которого выделяются летучие вещества в атмосферу, и субдукция, которая рециркулирует летучие вещества обратно в недра.
Кроме того, формирование и эрозия континентов Земли оказывают большое влияние на состав океанов и атмосферы. В совокупности эти процессы обеспечивают образование питательных веществ и благоприятный климат для жизни.

Но каков этот тонкий геодинамический баланс, который в конечном итоге делает планету пригодной для жизни?
Принимая во внимание открытие тысяч экзопланет, вращающихся вокруг звёзд, отличных от нашего Солнца, ответ на данный вопрос помог бы нам понять их природу.

"Чтобы раскрыть тайны Венеры, мы должны заглянуть внутрь; это двигатель глобальной геологической и атмосферной эволюции, - говорит Смрекар. - Являются ли Венера и Земля по сути уникальными мирами? Или различия между этими "близнецами" носят исключительно "косметический" характер? Ответ на этот вопрос является ключом к пониманию того, что делает другие скалистые планеты пригодными для жизни и, в конечном счёте, приводит к появлению жизни на них".





Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ jpl/ veritas-exploring-the-deep-truths-of-venus/