Исследователи из Вашингтонского университета (США) с помощью моделирования эволюции Венеры за 4,5 млрд лет попытались объяснить различия между нашей планетой и ее соседкой.
Используя программное обеспечение с открытым кодом VPLanet, они провели 234 тыс. симуляций, исходя из предположения, что на Венере всегда существовал тектонический режим «неподвижной крышки» (кора не раскалывалась на плиты, как на Земле). Сама модель учитывает взаимодействие недр планеты, литосферы и атмосферы. Авторы выбрали три ограничения, которые имитировали условия современной Венеры.
Из этого количества только 808 симуляций (0,35%) успешно воспроизвели три ключевых параметра современной Венеры: парциальное давление CO₂ около 92 бар, парциальное давление воды около 3 миллибар и магнитный момент в 100 тыс. раз меньше земного.
Эти успешные симуляции можно разделить на четыре типа. Самый распространенный — «традиционный». В этом случае мантия и ядро постепенно остывают. К этой категории относится около 72% успешных симуляций.
Второй успешный сценарий, на долю которого пришлось около 18% сработавших моделей, описывает «умирающую магнитную» Венеру. В этих сценариях планета теряет огромное количество воды из мантии, что приводит к «дегидратационному упрочнению». Это, в свою очередь, снижает вязкость мантии, уплотняя неподвижную крышку тектонической плиты. Из-за этого внутренний тепловой поток планеты прекращается, а количество расплавленной породы в ядре уменьшается до менее чем 1%.
В 10% сценариев внутреннее ядро так и не сформировалось. В этих моделях твердое внутреннее ядро, обеспечивающее активное динамо-движение планеты, никогда не превышало 80% от общего размера ядра, а в некоторых случаях твердое ядро вообще не формировалось. В последнем сценарии описан редкий случай, когда в течение первых 500 млн лет внутренняя температура и свойства планеты сильно колебались, прежде чем она стабилизировалась в своем нынешнем состоянии.
Самый интересный вывод исследования: во всех успешных моделях Венера сохранила значительное количество воды в своих недрах — не меньше, чем в земном океане. Ученые предполагают, что Венера по-прежнему геологически активна.
Одно из предположений, которое вскоре может быть доказано, заключается в том, что в начале своей истории Венера обладала магнитным полем. В 88% успешных симуляций это предположение подтверждалось, и остатки этого поля могли сохраниться в поверхностных породах планеты. Зонд, отправленный для сканирования поверхности, возможно, сможет уловить этот сигнал и определить, было ли у Венеры когда-либо активное ядро.
Ранее Наука Mail рассказала, что ученые впервые продемонстрировали существование лавовой трубки на поверхности Венеры.
