Астрономія
Астрономія

Ударний кратер Венери вказав на відсутність руху літосферних плит у її минулому

Дослідники змоделювали формування ударного кратера Мід на Венері, про що вони пишуть у журналі Nature Astronomy. Отримані у результаті термальні умови в корі та мантії планети вказують на те, що у момент формування кратера (від 0,3 до 1 мільярда років тому) тут був відсутній рух літосферних плит.

Що відомо про тектоніку плит на Венері?

Тектоніка плит відбувається, коли частина літосфери планети занурюється в мантію, і біля серединно-океанічних хребтів формується нова кора. Таке явище є рідкісним для Сонячної системи. Насправді, Земля — єдиний підтверджений приклад планети з таким режимом, хоча існують дані, що супутник Юпітера Європа демонструє крижану версію руху тектонічних плит.

Вінець Артеміди. NASA / Wikimedia Commons

Вінець Артеміди. NASA / Wikimedia Commons

Кількість ударних кратерів на Венері та їхній просторовий розподіл вказує на те, що вік поверхні планети становить від 300 мільйонів до 1 мільярда. Астрономи мають два можливих сценарії, щоб це пояснити: катастрофічний чи поступовий. Згідно з ними, одна велика тектонічна чи вулканічна подія, або ж числені такі події зруйнували накопичені у минулому ударні кратери, тож вік поверхні Венери відносно молодий. Хоча дугоподібні області на планеті, такі як вінці Артеміди та Кетцальпетлатль, можуть бути аналогами земним зонам субдукції, Венера в даний час, скоріше за все, не знаходиться в активному тектонічному режимі. Її літосфера стійка та не рухається горизонтально, що називається режимом застійної кришки (stagnant lid tectonic).

Що досліджували вчені?

Щоб дізнатися більше про геологічні умови в минулому планети, дослідники змоделювали формування кратера Мід, найбільшого ударного кратера Венери. Його загальний діаметр становить 270 кілометрів, глибина 700 метрів, а висота хребтів по краям складає 400 метрів. Кратер містить два кільцеві розломи, діаметр яких складає 190 та 270 кілометрів відповідно. Саме на цих елементах зосередили увагу дослідники, адже вони чутливі до термальної структури кори.

Кратер Мід. NASA

Кратер Мід. NASA

Що показали результати?

Вчені встановили, що астрономічне тіло вдарилося у поверхню Венери зі швидкістю 17,5 кілометрів на секунду. Вони змоделювали сценарії для різних можливих розмірів цього тіла. Спершу після удару сформувався нестійкий чашоподібний кратер, який почав руйнуватися під дією власної гравітації. З глибини до центру басейну потрапив теплий, більш текучий матеріал. Літосфера, яка у момент руйнування початкового кратера рухалася всередину, зсунулася під впливом цього матеріалу, так що утворилися кільцеві розломи. Те, що вони віддалені один від одного, вказує на товсту літосферу.


Моделювання також дозволило вченим визначити теплові умови у корі Венери та верхній мантії на момент удару. Припускаючи, що поверхневі температури тоді були аналогічні сучасним, дослідники виявили, що для відтворення форми кратеру Мід необхідні літосферні теплові градієнти не вище 14 Кельвінів на кілометр. Це дозволило вирахувати, що поверхневі теплові потоки на планеті були майже вдвічі меншими, ніж очікується для планети з активним рухом тектонічних плит. Таким чином, від 300 мільйонів до 1 мільярда років тому, коли сформувався кратер Мід, Венера перебувала у режимі застійної кришки.

вінці
Овальне підвищення рельєфу на Венері
зонам субдукції
Зона, у якій одна літосферна плита занурюється під іншу
теплові градієнти
Характеристика, що показує, на скільки зростає температура породи з глибиною