Предложена нова мисия до Венера

Космически кораб над облачна планета с изглед към цветен овал на повърхността.

Концепцията на художника за космически кораб VERITAS, обикалящ около Венера, използвайки своя радар, за да надникне през гъстите облаци на планетата и да създаде карти с висока разделителна способност на нейната повърхност. Изображение чрез НАСА/JPL-Caltech.


Венерачесто се наричаПланетата сестра на Земята, а също така е и най-близкият ни планетарен съсед. Той е със същия размер и плътност като Земята. Но освен това Венера е много различен – и враждебен – свят. Докато Земята е градина, Венера е достатъчно гореща на повърхността си, за да разтопи олово. Учените смятат, че Венера е била по-подобна на Земята преди няколко милиарда години, когато Слънчевата система е била по-млада. Случило се е нещо, което промени еволюционния му курс завинаги, но какво точно е това все още не е добре разбрано. По някакъв начин Венера се промени от приятен свят, вероятно с океани, в обвита от облаци, изгаряща адска дупка, която познаваме днес. Предложена нова мисия на НАСА, нареченаВЕРИТАС, ще изучава геологията на Венера, както отдолу, така и на повърхността. Ще се опита да отговори на фундаментални въпроси за това как този свят се оказа толкова различен от нашия.

Последният преглед на мисията VERITAS бешепубликуванот Лабораторията за реактивно движение на НАСА (JPL) на 8 юли 2020 г.


VERITAS – Излъчване на Венера, радионаука, InSAR, топография и спектроскопия – е един отчетири предложени мисиисе разглежда за програмата на НАСА Discovery.Сузан Смрекар, главен изследовател на VERITAS в JPL,заяви:

Венера е като този космически дар на инцидент. Имате тези две планетарни тела – Земя и Венера – които започнаха почти еднакво, но преминаха по два напълно различни еволюционни пътя, но ние не знаем защо.

Дълъг опушен вулканичен шлейф от огнена планина в червеникав терен и мъглива атмосфера.

Концепцията на художника за активен вулкан на Венера и зона на субдукция, където тектонична плоча на повърхността потъва във вътрешността на планетата. Изображение чрез НАСА/JPL-Caltech/ Петър Рубин.

Венера е скалист свят като Земята, но повърхността й е напълно скрита от гъста, плътна атмосфера от въглероден диоксид. Температурите на повърхността никога не падат под около 900 градуса по Фаренхайт (500 градуса по Целзий) и налягането, подобно на това дълбоко в океаните на Земята, бързо ще смаже хората. Облаците съдържатсярна киселина. Не е точно най-гостоприемното място в Слънчевата система, въпреки че по-високо в атмосферата, температурите и наляганията са много по-благоприятни.




VERITAS щеше да наднича през гъстите облаци с радар и близък инфрачервен сигналспектрометърда създадете 3-D глобални карти на планетата и да анализирате от какво се състои повърхността (вече знаем, че по-голямата част от повърхността е вулканичнабазалт). Чрез измерване на гравитационното поле на Венера, VERITAS може да определи и структурата на вътрешността на планетата. VERITAS ще предостави най-подробния анализ на Венера, получаван някога от орбитален космически кораб.

Ако бъде избрано, VERITAS ще стартира някъде през 2026 г.

Сиво-бял терен с множество малки успоредни хребети.

Пример за терен с деформация на тесера (бял терен от дясната страна на изображението) в западния край на Максуел Монтес на Венера. Изображение чрез НАСА/JPL/Уикипедия.

Учените са много заинтересовани да научат повече за Венера, за да разберат защо се е променила толкова драматично. Това също може да предложи нови прозрения за собствената еволюция на Земята като планета, както и за други скалисти планети, обикалящи около други звезди.


VERITAS ще изучава геологията на Венера и приликите, които може да има с тази на ранната Земя. Смята се, че топлата кора на планетата е добър аналог на тази на Земята преди няколко милиарда години, когатотектонични плочитепърва започваха да се оформят. На Венера ли се случи същото? СпоредДжоан Сток, геолог и геофизик в сеизмологичната лаборатория на Caltech в Пасадена:

Най-голямата мистерия за мен е степента на деформационни структури на Венера, които могат да бъдат изследвани, за да се разбере естеството на тектоничната активност на планетата.

Theдеформационни структуриса скални участъци на повърхността, които са се изкривили под огромен геоложки натиск. На Земята външната кора е разбита на тектонски плочи, които седят на върха намантия. Някои плочи се спускат надолу в процес, нареченсубдукция, причинено отконвекцияв мантията. Тъй като температурата се увеличава колкото по-надолу отивате, тези плочи започват да се топят. Това отделя вулканични газове и други материали, нареченилетливи вещества, включително вода, азот, въглероден диоксид и метан в атмосферата.

Карта на терена, покрита с неправилни многоцветни петна с бели очертания около някои области.

Карта на обширния тесерен терен на Венера (бели очертания). Изображение чрез USGS Astrogeology Science Center/ Sjoh197/Уикипедия.


Може ли деформационните структури да бъдат форма на тектонски плочи, подобни на тези на ранната Земя? VERITAS ще помогне на учените да отговорят на този въпрос. 3-D топографските карти ще могат да виждат характеристики, много по-малки, отколкото е възможно преди с по-ранни мисии. Може да идентифициранеизправности, подобен наРазлом Сан Андреасв Калифорния, като видите издигнатата топография от всяка страна на разлома. Ако VERITAS открие такива образувания, това би било доказателство за значителна тектонска активност на планетата в миналото, а може би дори и днес. VERITAS също така ще използва интерферометрични карти на деформация – чрезинтерферометрия– да търсят активни разломи на повърхността на планетата, нещо, което не е правено досега, никъде освен на Земята.

Ако тектониката на плочите трябваше да бъде потвърдена на Венера, това би било вълнуващо откритие, тъй като Земята е единствената планета в нашата слънчева система, за която е известно, че има такъв вид геоложка активност. (Сега се смята, че спътникът на Юпитер Европа има повечепримитивна форма на тектоника на плочите, но кората на Европа е съставена от воден лед, а не от скала).

Най-големите и най-разпространени деформационни структури на Венера се наричаткарта, региони, подобни на плато, които може да са аналогични на земните континенти. VERITAS ще проучи състава им, за да види дали те са се образували по подобен начин като континентите на Земята. Това би могло да предостави ценни улики за бившия(ите) океан(и), за който много учени смятат, че някога е съществувал на Венера, смята се, че земните континенти са се образували, когато богатата на желязо океанска кора е потънала и се стопила в присъствието на вода.

Висок ярко жълто-оранжев хълм и оранжеви петна на преден план, с черно небе.

Изглед в перспектива на вулкана Маат Монс на Венера, базиран на радарни изображения от Магелан. Вулканът е висок 5 мили (8 км). Изображение чрез PD/ USGOV/ NASA/Уикипедия.

Ами вулканизма? Вулканизмът е много преплетен с тектониката на плочите на Земята. Вече знаем, че Венера има много вулкани, но дали някой от тях все още е активен? В момента има предварителни доказателства за все още активни вулкани на Венера, но все още не са напълно потвърдени. VERITAS може да помогне за това.Дженифър Уитън, член на научния екип на VERITAS в университета Тулейн в Ню Орлиънс, каза:

Определянето дали Венера е активно подложена на вулканична дейност и разбирането на какъв процес го движи е един от наистина вълнуващите въпроси, на които бих искал да получа отговор.

VERITAS ще може да търси горещи точки от активни изригвания, използвайки своя спектрометър, а радарът може да открие активни разломи, което би било доказателство за текущата тектонска активност. Спектрометърът може също да открие скали, които са били образувани от гореща магма, преди химическият състав на скалите да бъде променен от корозивната атмосфера. Знаейки колко геологично активна Венера все още е или не, също би помогнало на учените да разберат колко вода има във вътрешността на планетата.

Геологията на Венера, по-специално тектониката на плочите, също е важна за разбиране по отношение на обитаемостта. Сега повърхността на планетата може да е изключително негостоприемна, но не винаги е било така. Тектониката на плочите и вулканизмът изиграха основна роля в обитаемостта на Земята, където тектониката на плочите помага да се запази дългосрочната стабилност на климата (с изключение на климатичните промени, причинени от човека). Вулканизмът освобождава летливи вещества в атмосферата, докато субдукцията ги рециклира обратно във вътрешността на планетата. Този непрекъснат цикъл поддържа атмосферата в баланс. Съставът както на атмосферата, така и на океаните се влияе от образуването и ерозията на континентите, които осигуряват необходимите хранителни вещества за живота.

Жена, стояща пред многоцветен глобус на Венера на черен фон.

Сузане Смрекар, главен изследовател на VERITAS в JPL. Изображение чрезИнститут за космически изследвания Кек.

Смрекар каза:

За да разгърнем мистериите на Венера, трябва да погледнем под капака на вътрешността на Венера; това е двигателят на глобалната геоложка и атмосферна еволюция. Дали Венера и Земята са принципно уникални светове? Или разликите между тези „близнаци“ са само козметични? Отговорът на този въпрос е ключов за разбирането какво прави другите скалисти планети обитаеми и в крайна сметка възникват с живот.

Последният космически кораб, който изследва повърхността на Венера от орбита, бешеМагелан, чиято мисия приключи през 1994 г. Ако бъде избрана за мисия, VERITAS ще революционизира нашето разбиране за това как се е формирала и еволюирала Венера и защо нашата сестра планета се промени толкова драматично от обитаем свят в такъв, който също можеше да бъде изкован в самия ад.

В крайна сметка: Предложената мисия VERITAS ще изучава сложната геология на Венера.

Чрез лаборатория за реактивно движение