Koronának nevezett régiókban zajló geológiai aktivitással adhatja le belső hőjét a Vénusz egy archív NASA adatokkal végzett új kutatás eredményei szerint. A folyamat hasonló lehet ahhoz, mint ami a fiatal Földön mehetett végbe. A Föld és a Vénusz hasonló méretű és kémiai összetételük alapján is hasonló kőzetbolygók, emiatt feltételezhető, hogy körülbelül egyforma ütemben adják le a belső hőjüket a világűrbe. A Föld hőleadása jól ismert, a Vénusz hőáramlási mechanizmusait viszont rejtély övezi. A három évtizeddel ezelőtti NASA Magellan küldetés adatait vizsgálva új válaszokat találtak arra, vajon hogyan hűl a szomszédos bolygónk.

A Vénusz déli féltekéjén található, hatalmas Quetzalpetlatl Corona illusztrációja. Egy új tanulmány eredményei szerint az ilyen korona területek mutathatják a bolygó felszínét formáló, geológiailag aktív régiók elhelyezkedését. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/Peter Rubin)

A Föld forró magja megolvasztja a környező köpenyt, ezen keresztül jut el a hő a Föld szilárd külső rétegéig, a litoszféráig. Onnan ezután az űrbe szökik, lehűtve a köpeny legfelső régióját. A köpenyben zajló konvekció hajtja a felszíni tektonikai folyamatokat, mozgásban tartva a kőzetlemezeket. A Vénusznak nincsenek tektonikus lemezei, így a bolygó hőleadása, illetve a felszínét formáló folyamatok már régóta a bolygótudomány nagy kérdései közé tartoznak.

Az új kutatás az 1990-es évek elején készített Magellan űrszonda felvételeken látható, közel körkörös geológiai képződmények, az ún. koronák (coronae) méréseit hasznosítja. A képeken látható felszínformák alapján végzett új vizsgálatból kiderült, hogy ezek a koronák általában a litoszféra legvékonyabb és legaktívabb területein találhatóak.

A Quetzalpetlatl Corona felszínformáról készített kompozit felvétel a NASA Magellan mérési adatainak és az Arecibo rádióteleszkóp fényképeinek felhasználásával. A képen látható ovális képződmény a körülbelül 700 km átmérőjű korona. (Forrás: NASA/JPL)

Suzanne Smrekar, a Nature Geoscience tudományos folyóiratban publikált tanulmány vezető kutatójának elmondása szerint régóta elfogadott volt, hogy a Vénusz litoszférája vaskos és mozdulatlan – ez a kép viszont most változni látszik. Ahogyan egy vékony takaró több testhőt enged át, mint egy vaskos paplan, egy vékony litoszféra alól is több hő szökik ki a bolygó belsejéből a külső rétegekbe emelkedő, olvadt kőzeteken keresztül. Általában ahol fokozott a hőáramlás, a felszín alatti vulkanikus aktivitás is megnövekszik. A koronák tehát valószínűleg megmutatják a Vénusz felszínét ma is alakító, vulkanikusan aktív területeket.

A kutatók 65, korábban még nem vizsgált, több száz kilométer átmérőjű koronát vettek górcső alá. A környező litoszféra vastagságának kiszámításához megmérték a koronákat körülvevő árkok és gerincek mélységét. Az eredményeik szerint azokon a területeken, ahol a litoszféra rugalmasabb, a gerincek közelebb helyezkednek el egymáshoz. Az elasztikus litoszféra meghajlását számítógépes modell segítségével vizsgálták, ami alapján minden korona körül körülbelül 11 km a litoszféra vastagsága – ez jóval vékonyabb, mint a korábbi kutatások számításai. A vizsgált régiók becsült hőáramlása meghaladja a földi átlagértékeket is, ami arra utal, hogy a koronák geológiailag aktívak. Bár a Vénusznak nincsen a földihez hasonló lemeztektonikája, a litoszféra ilyen vékony régióin keresztül jelentős mennyiségű hő szökhet az űrbe; hasonlóképpen, ahogyan új tektonikus lemezek keletkeznek a földi óceánok fenekén.

Körkörös törésmintázat a Vénusz déli féltekéjén található Aine korona körül. A képződmény körülbelül 200 km átmérőjű és számos olyan forma látható rajta, ami vulkanikus aktivitásra utal. (Forrás: NASA/JPL)

Ablak a Föld múltjára

Egy égitest felszínének kora megbecsülhető a látható becsapódásos kráterek száma alapján. Egy tektonikusan aktív bolygó esetében, mint például a mi Földünk is, a becsapódásos kráterek eltűnnek a felszínről a kontinentális lemezek szubdukciója és a vulkánokból kitörő olvadt kőzetek borítása miatt. Ha a Vénuszon nincsen tektonikus aktivitás és a földihez hasonló rendszeres átkeverés, akkor a felszínét idős krátereknek kellene borítania. A látható becsapódásos kráterek száma alapján viszont a Vénusz felszíne fiatalnak mondható.

Újabb kutatások szerint a felszín fiatalos megjelenése vulkanikus aktivitásnak köszönhető, ami napjainkban is regionálisan megújítja a bolygó felszínét. Ezt támasztja alá az új eredmény is, ami szerint a korona régióiban fokozott a hőáramlás. Az ősi Föld litoszférája is hasonló lehetett; Suzanne Smrekar szerint a Vénusz egyfajta ablakot is nyit számunkra a saját bolygónk múltjára és segít megérteni, hogyan festhetett a Föld több mint 2,5 milliárd évvel ezelőtt. Szomszédos bolygónkon most olyan állapotok uralkodhatnak, amilyen a Föld lehetett a tektonikus lemezek kialakulása előtt.

A NASA következő VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy) küldetése ott folytatja, ahol a Magellan abbahagyta a munkát, továbbfejlesztve a kis felbontású és nagy bizonytalanságú mérési adatokat. Az új szonda valamikor ebben az évtizedben fog indulni, csúcstechnológiás radarjával 3D-s térképeket fog készíteni, közeli-infravörös tartományon érzékeny spektrométerével pedig a felszínt összetételét fogja vizsgálni. Ezek mellett a VERITAS a bolygó gravitációs mezejét is feltérképezi majd, ezáltal a bolygó belső szerkezetéről szerezve információkat. Az űrszonda várható mérési adataiból összeáll majd a kép szomszédos bolygónk múltjáról és napjainkban zajló geológiai folyamatairól.

Suzanne Smrekar, a VERITAS vezető kutatója úgy fogalmazott, hogy a VERITAS egyfajta keringő geológusként képes lesz pontosan meghatározni az aktív területek elhelyezkedését és kideríteni az ottani litoszféra vastagságát. Várhatóan éppen deformálódó litoszférát is sikerül majd lencsevégre kapni, amiből kideríthetjük, hogy a vulkanizmus miatt valóban elég ,,puha” lesz-e a litoszféra a földihez hasonló hőleadáshoz.

Forrás: NASA JPL