Kürzlich entdeckter und umfangreicher Vulkanismus auf der Venus

27. Mai 2024

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von David Appell, Phys.org

Eine neue Analyse von Daten, die vor mehr als 30 Jahren auf der Venus gesammelt wurden, legt nahe, dass der Planet derzeit möglicherweise vulkanisch aktiv ist.

Eine Forschungsgruppe aus Italien, angeführt von David Sulcanese von der Università d'Annunzio in Pescara, Italien, hat Daten aus einer Radarvermessung der Venusoberfläche aus den frühen 1990er Jahren verwendet, um nach vulkanischen Lavaströmen zu suchen und fand diese in zwei Regionen.

Die Entdeckung legt nahe, dass die vulkanische Aktivität derzeit möglicherweise aktiver und weit verbreiteter ist als bisher angenommen. Dies stützt vorhergehende indirekte Beweise für vulkanische Aktivität auf der Venus.

Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Die Venus wird manchmal "Erdschwester" genannt. Obwohl sie nur etwas kleiner als die Erde ist, hat ihre hauptsächlich aus CO2 bestehende Atmosphäre einen gewaltigen Treibhauseffekt, der ihre Oberfläche auf etwa 465°C (870°F) erhitzt.

Obwohl die Oberfläche und Atmosphäre der Venus vor Milliarden von Jahren wahrscheinlich ähnlich wie die Erde heute aussah, mit flüssigem Wasser, erhöhten die immer heller werdende Sonne und vulkanische Aktivität die Temperaturen genug, um alles Wasser vom Planeten zu verdampfen und führten zu einem unkontrollierten Treibhauseffekt.

Heute erscheint die Venus ausgetrocknet, brütend heiß und scheinbar tot, umgeben von dichten Schwefelsäurewolken.

Zwischen 1990 und 1992 umkreiste die Magellan-Raumsonde, die 1989 mit dem NASA-Space-Shuttle gestartet wurde, die Venus mit einer Reihe von wissenschaftlichen Instrumenten und kam bis zu 295 km über die Oberfläche des Planeten heran.

Die Forscher verglichen den ersten Zyklus der von Magellan im Januar–September 1992 [Erdenzeit] aufgenommenen Radarscans mit dem dritten Zyklus, der von September 1990 bis Mai 1991 aufgenommen wurde. Beide Zyklen hatten eine durchschnittliche Auflösung von 150 Metern. Dabei führten die Forscher eine Reihe von Anpassungen durch, um die Vergleiche nützlich zu machen, etwa die Anpassung der Rückstreuung für verschiedene Betrachtungswinkel.

Beide Scanzyklen hatten einen linken Blickwinkel von dem Satelliten, während der zweite Zyklus einen rechtsgerichteten Ansatz hatte.

Die erste Region umfasst Lavaflusseigenschaften auf dem westlichen Hang von Sif Mons, einem Schildvulkan auf der Venus bei 22° nördlicher Breite, der ein flacher Vulkan ist, der recht flach auf dem Boden liegt, ähnlich dem Profil eines flachen Schilds. Die zweite Region war der westliche Teil der Niobe Planitia auf ähnlicher Breite, 21° Nord, gekennzeichnet durch ein flaches Terrain, viele Schildvulkane und schildbezogenes vulkanisches Material.

Nachdem sie eine Reihe anderer Möglichkeiten für ihre Beobachtungen untersucht hatten, schreiben die Forscher, dass ihre "beste Interpretation" der Beobachtungen ist, dass die Oberflächenstreuungseigenschaften der Venus, wie ihre Rauheit und Zusammensetzung, vom ersten Scanzyklus zum dritten Zyklus, einem Intervall von etwa 16 Monaten, geändert haben. Die beobachteten Veränderungen erklären sie wahrscheinlich als neue Lavaströme, die während der Magellan-Mission stattfanden.

"Unsere Studie umfasste nur etwa 16% der Oberfläche der Venus aufgrund der Begrenzung des Vergleichs von Bildern aus nur den zwei Linksblick-Zyklen", sagte der leitende Autor Sulcanese, der an der Internationalen Forschungsschule für Planetenwissenschaften seiner Universität arbeitet. "Daher ist es wahrscheinlich, dass es auf der Venus mehr Beweise dieser Art gibt", sagte er.

Der Befund stützt vorherige Arbeiten, die aufgrund indirekter Beweise, wie Schwankungen in der Schwefelsäure in der Atmosphäre, Änderungen in den thermischen Emissionsdaten einer Region (die die Fähigkeit zur Abstrahlung elektromagnetischer Strahlung, hauptsächlich im Infrarotbereich, messen) und morphologischen Analysen vulkanähnlicher Oberflächenmerkmale, auf jüngere vulkanische Aktivität auf der Venus schlossen.

Es wurde festgestellt, dass es auf der Venus bis zu 42 Vulkanausbrüche pro Jahr geben kann, mit geschätzten 20 Ausbrüchen, die länger als 1.000 Erdentage dauern. (Die Venus rotiert sehr langsam; ein Tag auf der Venus ist tatsächlich länger als ihr Jahr. Wenn Sie auf der Venus geboren wären, wäre jeder Tag Ihr Geburtstag.) Diese aktuelle Arbeit impliziert, dass es pro Erdjahr bis zu 120 diskrete Ausbrüche geben könnte.

Die Schätzungen der vulkanischen Flussraten für jede der beiden Regionen wurden abgeleitet, indem man von einer Flussdicke im Bereich von 3 m bis 20 m ausging, den bekannten terrestrischen Werten, und die beobachteten Flussflächen der Regionen verwendet.

Sif Mons hat eine maximale Flussrate von 25 km3/Erdenjahr und Niobe Planitia 38 km3/Erdenjahr. Die Summe der maximalen Flussraten bedeutet, dass die vulkanische Aktivität auf der Venus von der gleichen Größenordnung wie die der Erde sein könnte, was sie vulkanisch aktiver machen würde, als bisher angenommen.

'Future missions like VERITAS and EnVision will revisit Venus's surface,' said Sulcanese, 'allowing us to compare their data with the Magellan mission's images. This will enable us to identify surface changes over a period of more than 40 years.'

Journal information: Nature Astronomy

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