Исследовать Этну, чтобы понять Венеру
Категория: Венера, Земля, В РоссииМеждународная группа исследователей предложила использовать сицилийский вулкан Этну как «модельный объект» для подготовки будущих венерианских миссий.
На Венере ещё много неизвестного, и одна из таких загадок — есть ли на планете вулканическая активность в настоящее время или была ли она в недалеком прошлом. Орбитальные и посадочные аппараты, изучавшие её, не дали однозначного ответа на этот вопрос, кроме того, что наличие активных вулканов весьма вероятно.
Кроме того, известно, что на сегодняшней Венере нет тектоники плит, как на Земле, а вся поверхность планеты около 500 миллионов лет назад (по геологическим меркам, совсем недавно) пережила полное обновление и была залита молодыми лавами. Но как это происходило? Произошла ли на Венере относительно быстрая вулканическая катастрофа или поверхность обновлялась постепенно?
Сегодня у Венеры работает только один орбитальный аппарат Akatsuki (JAXA), но мировые космические агентства уже планируют несколько миссий, среди которых есть как орбитальные, в том числе для радиолокационного картирования, так и посадочные.
Чтобы максимально точно «нацелить» научные программы будущих космических миссий и определить, на что именно обратить внимание, когда они будут у цели своего путешествия, целесообразно заранее изучить некоторые «земные аналоги» Венеры, в частности, земные вулканы.
Программа исследований сицилийского вулкана Этна, который рассматривается как «модель» Венеры, предложена в инициативе AVENGERS (Analogs for VENus’ GEologically Recent Surfaces, «аналоги геологически молодой поверхности Венеры») и описана в статье, принятой к публикации в журнале Icarus.
Авторы статьи — группа исследователей из научных организаций Италии, США, Великобритании, России, Индии, Испании, Нидерландов под руководством Пьеро Д’Инчекко (Piero D’Incecco), сотрудника Астрономической обсерватории Абруццо Национального института астрофизики Италии. Из России в инициативе участвуют сотрудники ИКИ, Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана.
Исследователи сравнивают Этну с венерианским вулканом гора Идунн (Idunn Mons) в области Имдр (Imdr Regio). По данным радиолокационного зондирования, последний мог быть активен в совсем недалеком прошлом или даже «работать» сейчас.
Диаметр Этны у подножия — 45 км, максимальная высота — 3356 м над уровнем моря. До высоты около 1800 м её склоны не очень крутые (~5 градусов), далее средний угол становится уже ~20 градусов. Этна относится к стратовулканам, общая черта которых — коническая форма, но при этом на склонах Этны много шлаковых конусов.
Гора Идунн по внешним признакам значительно крупнее: диаметр у основания — 200 км (один из величайших на Венере), высота — около 2,5 км, а склоны, насколько можно судить по радиолокационным изображениям, менее крутые, чем у Этны. Вообще, гора Идунн более напоминает щитовые вулканы на Земле, которые формировались постепенными излияниями магмы, но поскольку условия на Венере не похожи на земные, исключить взрывной вулканизм тоже нельзя. Кроме того, здесь и вообще в области Имдр по данным радиолокации наблюдались структуры, напоминающие небольшие вулканические щиты, однако их природа пока не определена с полной очевидностью. На вершине горы Идунн можно заметить каналы и застывшие потоки, которые можно сопоставить с лавовыми каналами на склонах Этны.
- Радиолокационные изображения Этны (слева) по данным КА Sentinel-1 A (ESA), разрешение ~ 75 м, и горы Идунн (справа) по данным КА Magellan (NASA), разрешение ~ 75 м. Изображение из статьи P. D'Incecco et al. , Icarus, Volume 411, 2024.
Есть и более глубинное сходство. Этна расположена в непосредственной близости от рифтовой системы. Гора Идунн также непосредственно взаимодействует с рифтовой системой каньона Олапа (Olapa Chasma), и вместе они представляют один из самых «молодых» с геологической точки зрения регионов Венеры. По некоторым оценкам, возраст поверхности здесь может быть менее 10 000 лет, но эти выводы базируются во многом на предположениях о том, как себя должны вести минералы в условиях Венеры. Прямых измерений на поверхности в этой области ещё не проводилось, однако область Имдр вполне может стать целью посадки для аппарата «Венера-Д».
Но и для орбитальных наблюдений было бы хорошо иметь некоторое «калибровочное тело», с которым можно было бы сравнивать данные инфракрасного зондирования.
Поскольку вулкан Этна дает пример и эффузионного (говоря грубо, постепенного), и эксплозивного (взрывного) механизмов извержения, то, исследуя выброшенные породы, можно понять, на какие особенности спектра имеет смысл обращать внимание, чтобы изучать Венеру. Различные образцы лавы Этны были исследованы с помощью видимой, ИК- и рамановской спектроскопии с учетом будущих миссий к Венере. То же справедливо и для радарных измерений: на примере Этны можно тестировать разные режимы съемки с тем, чтобы найти наиболее информативные для науки.
Наконец, другие важные преимущества Этны — её исследуют давно, более или менее постоянно и туда легко приехать. Здесь можно отрабатывать и отдельные элементы миссий на Венеру, в том посадку, бурение и забор грунта, подобные тем, которые проводили советские аппараты «Венера» и которые планируется проводить в миссии «Венера-Д».
Но, как подчеркивают авторы статьи, сицилийский вулкан — только одно из возможных мест на Земле, которые можно использовать для подготовки к миссии на Венеру. Чем больше вариантов удастся изучить, тем более подготовленными мы приступим к «научному штурму» второй планеты Солнечной системы.
Источник: пресс-центр ИКИ РАН