science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Pakijstektoniek onthult geologische geheimen van Venus

een 1, 100 km breed, valse kleuren radarweergave van Lavinia Planitia, een van de laaglandgebieden op Venus waar de lithosfeer is gefragmenteerd in blokken (paars) afgebakend door gordels van tektonische structuren (geel). Krediet:NC State University, gebaseerd op originele NASA/JPL-beelden.

Een nieuwe analyse van het oppervlak van Venus toont bewijs van tektonische beweging in de vorm van aardkorstblokken die tegen elkaar zijn geduwd als gebroken brokken pakijs. De beweging van deze blokken zou erop kunnen wijzen dat Venus nog steeds geologisch actief is en wetenschappers inzicht geven in zowel de exoplaneettektoniek als de vroegste tektonische activiteit op aarde.

"We hebben een voorheen niet-herkend patroon van tektonische vervorming op Venus geïdentificeerd, een die wordt aangedreven door innerlijke beweging, net als op aarde, " zegt Paul Byrne, universitair hoofddocent planetaire wetenschap aan de North Carolina State University en hoofd- en co-corresponderende auteur van het werk. "Hoewel het verschilt van de tektoniek die we momenteel op aarde zien, het is nog steeds een bewijs van innerlijke beweging die wordt uitgedrukt aan het oppervlak van de planeet."

De bevinding is belangrijk omdat men lang heeft aangenomen dat Venus een onbeweeglijke vaste buitenschil heeft, of lithosfeer, net als Mars of de maan van de aarde. In tegenstelling tot, De lithosfeer van de aarde is opgedeeld in tektonische platen, die tegen schuiven, losstaand van, en onder elkaar op een hete, zwakkere mantellaag.

Byrne en een internationale groep onderzoekers gebruikten radarbeelden van NASA's Magellan-missie om het oppervlak van Venus in kaart te brengen. Bij het onderzoeken van de uitgestrekte laaglanden van Venus die het grootste deel van het planeetoppervlak uitmaken, ze zagen gebieden waar grote blokken van de lithosfeer lijken te zijn verplaatst:uit elkaar getrokken, samen duwen, draaiend en glijdend langs elkaar heen als gebroken pakijs over een bevroren meer.

Het team heeft een computermodel gemaakt van deze vervorming, en ontdekte dat trage beweging van het binnenste van de planeet de stijl van tektoniek kan verklaren die aan de oppervlakte wordt waargenomen.

"Deze waarnemingen vertellen ons dat inwendige beweging oppervlaktevervorming op Venus veroorzaakt, op dezelfde manier als wat er op aarde gebeurt, ' zegt Byrne. 'De platentektoniek op aarde wordt aangedreven door convectie in de mantel. De mantel is op verschillende plaatsen warm of koud, het beweegt, en een deel van die beweging wordt overgebracht naar het aardoppervlak in de vorm van plaatbeweging.

"Een variatie op dat thema lijkt ook op Venus te spelen. Het is geen platentektoniek zoals op aarde - er worden hier geen enorme bergketens gecreëerd, of gigantische subductiesystemen, maar het is een bewijs van vervorming als gevolg van inwendige mantelstroom, wat nog niet eerder op wereldwijde schaal is aangetoond."

Een schuine radarweergave van Nüwa Campus, het grootste blok in de laaglanden van Venus. Complexe gordels van tektonische structuren omsloten het blok, maar het interieur is veel minder vervormd, met lavastromen en een handvol inslagkraters. Krediet:Paul K. Byrne en Sean C. Solomon.

De vervorming die gepaard gaat met deze aardkorstblokken zou er ook op kunnen wijzen dat Venus nog steeds geologisch actief is.

"We weten dat veel van Venus in de loop van de tijd vulkanisch is opgedoken, dus sommige delen van de planeet zijn misschien heel jong, geologisch gesproken, "zegt Byrne. "Maar verschillende van de verdringende blokken hebben zich gevormd in en vervormd deze jonge lavavlaktes, wat betekent dat de lithosfeer uiteenviel nadat die vlakten waren neergelegd. Dit geeft ons reden om te denken dat sommige van deze blokken geologisch zeer recentelijk zijn verplaatst - misschien zelfs tot op de dag van vandaag."

De onderzoekers zijn optimistisch dat het nieuw erkende "pakijs" -patroon van Venus aanwijzingen zou kunnen bieden voor het begrijpen van tektonische vervorming op planeten buiten ons zonnestelsel, evenals op een veel jongere aarde.

"De dikte van de lithosfeer van een planeet hangt voornamelijk af van hoe heet het is, zowel in het interieur als aan de oppervlakte, "zegt Byrne. "De warmtestroom uit het binnenste van de jonge aarde was tot drie keer groter dan nu, dus de lithosfeer kan vergelijkbaar zijn geweest met wat we vandaag op Venus zien:niet dik genoeg om platen te vormen die subducteren, maar dik genoeg om te zijn gefragmenteerd in blokken die duwden, getrokken, en geduwd."

NASA en het European Space Agency hebben onlangs drie nieuwe ruimtevaartuigmissies naar Venus goedgekeurd die waarnemingen van het oppervlak van de planeet zullen verkrijgen met een veel hogere resolutie dan Magellan. "Het is geweldig om hernieuwde interesse te zien in de verkenning van Venus, en ik ben bijzonder opgewonden dat deze missies onze belangrijkste bevinding kunnen testen dat de laaglanden van de planeet zijn gefragmenteerd in verdringende aardkorstblokken, ' zegt Byrne.

Het werk verschijnt in Proceedings van de National Academy of Sciences .

Sean Solomon van Columbia University is co-corresponderende auteur. Richard Ghail van de Universiteit van Londen, Surrey; A. M. Celâl Sengör van de Technische Universiteit van Istanbul; Peter James van de Baylor-universiteit; en Christian Klimczak van de Universiteit van Georgia droegen ook bij aan het werk.