Відображення художника поверхні Венери. (Шаттерсткі)

Ми можемо багато дізнатися про зміну клімату від Венери, нашої сестринської планети. Зараз температура поверхні Венери становить 450? (температура циклу самоочищення печі) і атмосферу, в якій переважає вуглекислий газ (96 відсотків) із густиною, що в 90 разів перевищує земну.

Венера - це дуже дивне місце, абсолютно непридатне для життя, за винятком, можливо, хмар, якихось 60 кілометрів недавнє відкриття фосфіну може свідчити про плаваюче мікробне життя. Але поверхня абсолютно непривітна.

Однак колись на Венері, ймовірно, був клімат, подібний до Землі. За останніми даними кліматичного моделювання, протягом більшої частини його історії Венера мала поверхневу температуру, подібну до сучасної Землі. Ймовірно, у ньому також були океани, дощ, можливо сніг, можливо материки та тектоніка плит, і навіть більш умоглядно, можливо, навіть поверхневе життя.

Менше одного мільярда років тому клімат різко змінився внаслідок втечучого парникового ефекту. Можна припустити, що інтенсивний вулканізм перекачував в атмосферу достатньо вуглекислого газу, щоб спричинити цю велику подію зміни клімату, яка випарував океани і спричинив закінчення водного кругообігу.

Докази змін

Ця гіпотеза моделювачів клімату надихнула Сару Хавджу, студентку магістра в моїй групі (під керівництвом геолога Клер Самсон), шукати свідчення на венеріанських скелях цієї запропонованої кліматичної зміни.

З початку 1990-х років моя дослідницька група Університету Карлтон - а нещодавно і моя сибірська команда Томського державного університету - займалася картографуванням та інтерпретацією геологічної та тектонічної історії чудової планети-побратима Землі.

Радянські місії "Венера" ​​та "Вега" 1970-х і 1980-х років висадились на Венеру, сфотографували та оцінили склад гірських порід. десантники зазнали невдачі через високу температуру та тиск. Однак наше найповніше уявлення про поверхню Венери було забезпечено Космічний корабель НАСА "Магеллан" на початку 1990-х, який використовував радар для проникнення через щільний хмарний шар та отримання детальних зображень понад 98 відсотків поверхні Венери.

{vembed Y = yUrIzPRI4GE}
Візуалізація поверхні Венери, отримана радаром на борту космічного корабля "Магеллан".

Стародавні скелі

Пошуки геологічних доказів великої зміни клімату змусили нас зосередитись на найдавнішому типі гірських порід на Венері, що називається тессерами, що мають складний вигляд, що свідчить про довгу, складну геологічну історію. Ми вважали, що ці найдавніші гірські породи мають найкращі шанси зберегти докази водної ерозії, яка є настільки важливим процесом на Землі, і мала відбутися на Венері до великої події, пов’язаної зі зміною клімату.

Враховуючи низьку роздільну здатність, ми використовували непряму техніку, щоб спробувати розпізнати давні річкові долини. Ми продемонстрували, що молодші потоки лави з навколишніх вулканічних рівнин заповнили долини на узліссях тессер.

На наше здивування, ці долини тессери були дуже схожі на схеми течії річок на Землі, що призвело до нашої думки, що ці долини тессери були сформовані внаслідок ерозії річок у часи із земними кліматичними умовами. Моя Дослідницькі групи «Венера» в Карлетонському та Томському державних університетах вивчають післятессерові потоки лави для виявлення будь-яких геологічних доказів переходу в надзвичайно жаркі умови.

Частина альфа-регіона, топографічного нагір’я на поверхні Венери, була першою ознакою на Венері, яку вдалося ідентифікувати за допомогою земного радару. (Лабораторія реактивного руху, НАСА)

Земні аналогії

Щоб зрозуміти, як вулканізм на Венері може спричинити такі зміни клімату, ми можемо шукати аналоги на історії Землі. Ми можемо знайти аналогії в таких супервиверженнях, як останнє виверження в Єллоустоні, яке сталося 630,000 XNUMX років.

Але такий вулканізм невеликий у порівнянні з великими магматичними провінціями (LIP), які трапляються приблизно кожні 20-30 мільйонів років. Ці випадки виверження можуть виділяти достатню кількість вуглекислого газу, щоб спричинити катастрофічні зміни клімату на Землі, включаючи масові вимирання. Щоб дати вам відчуття масштабу, враховуйте це найменші ЛІП виробляють достатньо магми, щоб покрити всю Канаду на глибину близько 10 метрів. Найбільша з відомих ЛІП виробляла достатньо магми, яка б охопила територію розміром з Канаду на глибину майже до восьми кілометрів.

Аналоги LIP на Венері включають окремі вулкани завдовжки до 500 кілометрів, великі лавові канали довжиною до 7,000 кілометрів, а також є пов'язані рифтові системи - там, де кора розпадається - довжиною до 10,000 XNUMX кілометрів.

Якби вулканізм у стилі LIP був причиною великої події зміни клімату на Венері, то чи могли б подібні зміни клімату відбутися і на Землі? Ми можемо уявити сценарій багатьох мільйонів років у майбутньому, коли безліч випадкових випадкових випадків, що відбуваються випадково одночасно, може призвести до таких кліматичних змін на Землі, що призведуть до таких умов, як сучасна Венера.

Про автора

Річард Ернст, науковий співробітник, Наука про Землю, Університет Карлтон (також професор Томського державного університету, Росія), Карлтонський університет

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.