Ученые ГГФ – ведущая международная группа по изучению Венеры
Группа ученых геолого-географического факультета ТГУ в составе международной команды изучает поверхность Венеры. Результаты этого исследования лягут в основу планирования маршрута российско-американской миссии «Венера-Д». Четыре ключевых направления своей деятельности ученые Томского государственного университета представили на 12-м ежегодном международном симпозиуме исследования Солнечной системы. В этом году Венере уделили особое внимание – из-за высокой перспективности исследования планеты будущими космическими миссиями.
В работе по изучению географии, климата, вулканических процессов и по картированию планеты участвуют более 30 ученых из России, Канады, США и Марокко.
Группа исследователей из Томского государственного университета, возглавляемая профессором Ричардом Эрнстом, на данный момент является самой большой командой в области изучения Венеры, что делает ТГУ ведущим центром этого научного направления.
Ведущий научный сотрудник лаборатории геохронологии и геодинамики ГГФ ТГУ, профессор Карлетонского университета (Канада) и руководитель международной научной группы Ричард Эрнст в своем докладе на симпозиуме сравнил крупные изверженные провинции Земли и Венеры. Дело в том, что большая часть поверхности Венеры покрыта магматическими породами основного состава, сопоставимыми с продуктами крупных изверженных провинций (КИП) на Земле. При этом сами КИП непосредственно связаны с изменением климата на Венере.
– Венера похожа на Землю своим размером и внутренней структурой, но имеет также некоторые заметные отличия: в настоящее время на планете отсутствует тектоника плит, а в атмосфере на 96% преобладает CO2, что в 90 раз превышает плотность Земной атмосферы. Более того, температура поверхности составляет 450°С, что приводит к отсутствию водоемов в настоящее время и, как следствие, эрозии. Мы и пытаемся изучить, может ли подобное произойти с Землей, – рассказал Ричард Эрнст
В результате массивного выброса СО2 в атмосферу, формирование КИП на Земле провоцирует резкие изменения климата и глобальные вымирания организмов. Кроме того, развитие КИП связано с рифтогенезом и расколом континентов, а также с образованием рудных месторождений.
Работа ученых ТГУ также помогает прояснить спорный момент влияния вулканизма на изменение климата Венеры. Изучение ведется за счет геологического картирования и изучения крупных вулканов. Этим направлением работы руководит старший научный сотрудник лаборатории геохронологии и геодинамики ГГФ ТГУ Хафида Эль Билали. На симпозиуме она представила основные результаты картирования региона Атла на Венере, который характеризуется высокой плотностью магматических центров. Кроме того, наличие трещин, заполненных остывшей магмой – роев даек, позволяет обнаруживать и оценивать каждый из этих центров наиболее полным образом для восстановления магматической истории региона.
– Интерпретация региональных схем дайковых роев базируется на опыте исследования земных систем и основывается на том, что региональные рои являются ключевым компонентом проводящих систем КИП. Их пространственная позиция позволяет четко определить центр мантийных плюмов – узких потоков аномально горячей породы, которая поднимается от глубины мантии и затем расползается под корой, влияя на климат планеты, – объясняет Хафида Эль Билали.
Сотрудник лаборатории Карлос Брага представил результаты картирования крупного вулкана Атира, площадь которого в 10 раз больше озера Байкал, в регионе БАФ (Бета-Атла-Фемида) на Венере. Наличие большого числа лавовых потоков различных направлений отражает длинную историю формирования этой геологической структуры. Геоморфологические характеристики рельефа Венеры также играют значительную роль в определении относительного возраста потоков и последовательности наложения слоев друг на друга. Это даст более полное понимание поведения и последствий вулканизма на Венере, после чего можно будет проецировать эти процессы на Землю.
Сотрудница лаборатории Екатерина Антропова, в свою очередь, рассказала о наличии линейного тренда «пятен» направления ССВ-ЮЮЗ в регионе Фиби (Венера). Он характеризуется высокой плотностью «пятен» и их неоднородным распределением по территории. В своем докладе она отразила основные результаты анализа их строения и предположила возможное происхождение этих структур – это либо метеориты, либо маленькие кратеры. Кроме того, принятые во внимания данные об атмосфере и установление их стратиграфической «молодости» позволили сделать первые выводы о наблюдении крупного числа таких структур в одних регионах и их полного отсутствия в других.
Добавим, что ученые ГГФ ТГУ активно сотрудничают с ведущим исследователем из Брауновского университета (США) Джимом Хэдом – одним из самых известных планетологов мира, а также с ГЕОХИ РАН и Институтом динамики геосфер РАН. Это позволяет установить новые связи для дальнейшего научного сотрудничества и еще более продуктивно выстраивать научную основу для будущих космических миссий на Венере.
Начиная с 2010 года Институт космических исследований РАН организует ежегодный международный симпозиум исследования Солнечной системы. Основные темы симпозиума затрагивают важные проблемы, связанные с образованием и эволюцией Солнечной системы, планетных систем и других звезд, исследования планет Солнечной системы, их лун и маленьких космических тел, интерпретации обстановок и проблем астробиологии. Экспериментальные исследования позволяют обеспечить твердую научную основу для разработки и подготовки космических миссий, обсуждаемых в ходе симпозиума.
