Magellan missie onthult mogelijke tektonische activiteit op Venus

14 mei 2025

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud waarborgden:

feiten gecontroleerd

geëvalueerde publicatie door vakgenoten

betrouwbare bron

nagekeken

door  Universiteit van Maryland Baltimore County

Uit nieuw onderzoek op basis van gegevens verzameld meer dan 30 jaar geleden door NASA's Magellan-missie kan blijken dat Venus nog steeds tektoniek heeft dankzij uitgestrekte, quasi-circulaire kenmerken op het oppervlak.

Op Aarde wordt het oppervlak van de planeet voortdurend vernieuwd door de voortdurende verschuiving en recycling van massieve korstsecties, genaamd tektonische platen, die drijven op een viskeuze kern. Venus heeft geen tektonische platen, maar haar oppervlak wordt nog steeds vervormd door gesmolten materiaal van onderaf.

Om de onderliggende processen die deze vervormingen veroorzaken beter te begrijpen, bestudeerden de onderzoekers een soort kenmerk genaamd een corona.

Corona's variëren in grootte van tientallen tot honderden mijlen en worden meestal beschouwd als de locatie waar een pluim van heet, drijvend materiaal uit de mantel van de planeet opstijgt en druk uitoefent op de lithosfeer erboven. (De lithosfeer omvat de korst van de planeet en het bovenste deel van de mantel.) Deze structuren zijn meestal ovaal, met daaromheen een concentrisch breuksysteem. Er zijn honderden corona's bekend op Venus.

In het tijdschrift Science Advances gepubliceerd, beschrijft de nieuwe studie nieuw ontdekte tekenen van activiteit op of onder het oppervlak, die veel van Venus' corona's vormen, eigenschappen die ook een uniek inzicht kunnen bieden in het verleden van de Aarde.

De onderzoekers vonden bewijs van deze tektonische activiteit in gegevens van NASA's Magellan-missie, die Venus in de jaren negentig omcirkelde en momenteel de meest gedetailleerde zwaartekracht- en topografische gegevens van de planeet verzamelde.

'Corona's worden vandaag de dag niet meer op Aarde gevonden; echter, zij zouden mogelijk hebben bestaan toen onze planeet jong was en voordat plaattektoniek was vastgesteld,' zei de hoofdauteur van de studie, Gael Cascioli, assistent onderzoeker aan de Universiteit van Maryland, Baltimore County, en NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

'Door zwaartekracht- en topografische gegevens te combineren, heeft dit onderzoek nieuw en belangrijk inzicht geboden in de mogelijke ondergrondse processen die momenteel het oppervlak van Venus vormen.'

Als leden van de aankomende VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) missie van NASA, zijn Cascioli en zijn team met name geïnteresseerd in de hoogwaardige zwaartekrachtgegevens die de ruimtesonde zal leveren.

Studie co-auteur Erwan Mazarico, ook van Goddard, zal het zwaartekrachtsexperiment van VERITAS mede leiden wanneer de missie niet eerder dan 2031 wordt gelanceerd.

Onder beheer van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië gebruikte Magellan zijn radarsysteem om door de dikke atmosfeer van Venus te kijken en de topografie van haar bergen en vlaktes in kaart te brengen. Van alle geologische kenmerken die de ruimtevaartuig in kaart bracht, waren corona's misschien wel de meest raadselachtige: het was niet duidelijk hoe ze waren ontstaan. In de jaren daarna hebben wetenschappers echter veel corona's gevonden op plaatsen waar de lithosfeer van de planeet dun is en de warmtestroom hoog is.

'Corona's zijn overvloedig aanwezig op Venus. Het zijn zeer grote kenmerken en door de jaren heen hebben mensen verschillende theorieën voorgesteld over hoe ze zijn gevormd,' zei medeauteur Anna Gülcher, aard- en planeetwetenschapper aan de Universiteit van Bern in Zwitserland.

'Het meest opwindende voor onze studie is dat we nu kunnen zeggen dat er waarschijnlijk verschillende en voortdurend actieve processen zijn die hun vorming drijven. We geloven dat dezelfde processen zich mogelijk vroeg in de geschiedenis van de Aarde hebben voorgedaan.'

De onderzoekers ontwikkelden geavanceerde 3D-geodynamische modellen die verschillende formatiescenario's voor pluim-geïnduceerde corona's tonen en deze vergeleken met de gecombineerde zwaartekracht- en topografische gegevens van Magellan.

De zwaartekrachtgegevens waren van cruciaal belang om de onderzoekers te helpen minder dichte, hete en drijvende pluimen onder het oppervlak op te sporen - informatie die niet alleen uit topografische gegevens kon worden afgeleid. Van de 75 bestudeerde corona's lijken er 52 hethebben van drijvend mantelmateriaal eronder dat waarschijnlijk tektonische processen aandrijft.

Een belangrijk proces is subductie: op Aarde gebeurt dit wanneer de rand van een tektonische plaat onder de aangrenzende plaat wordt gedreven. Wrijving tussen de platen kan aardbevingen genereren, en naarmate het oude rotsachtige materiaal in de hete mantel duikt, smelt de steen en wordt terug naar het oppervlak gerecycled via vulkanische openingen.

Op Venus wordt gedacht dat een ander soort subductie plaatsvindt rondom de omtrek van sommige corona's. In dit scenario, als een opwaartse drijvende pluim van heet gesteente in de mantel omhoog duwt in de lithosfeer, stijgt oppervlaktemateriaal en verspreidt zich naar buiten, botst met omliggend oppervlaktemateriaal en duwt dat materiaal naar beneden in de mantel. Een ander tectonisch proces, bekend als lithosferisch druipen, zou ook aanwezig kunnen zijn, waar dichte ophopingen van relatief koel materiaal van de lithosfeer naar de hete mantel zakken. De onderzoekers identificeren ook verschillende plaatsen waar een derde proces zou kunnen plaatsvinden: Een pluim van gesmolten gesteente onder een dikker deel van de lithosfeer drijft mogelijk vulkanisme erboven aan. Ontdek het laatste op het gebied van wetenschap, technologie en ruimte met meer dan 100.000 abonnees die vertrouwen op Phys.org voor dagelijkse inzichten. Meld je aan voor onze gratis nieuwsbrief en ontvang updates over doorbraken, innovaties en onderzoek die ertoe doen - dagelijks of wekelijks. Dit werk markeert het meest recente geval van wetenschappers die terugkeren naar Magellan-gegevens om te constateren dat Venus geologische processen vertoont die meer op die van de aarde lijken dan oorspronkelijk gedacht. Onlangs waren onderzoekers in staat om uitbarstende vulkanen te spotten, waaronder uitgestrekte lavastromen die ventileerden van Maat Mons, Sif Mons en Eistla Regio in radarbeelden van de orbiter. Hoewel die beelden direct bewijs leverden van vulkanische activiteit, zullen de auteurs van de nieuwe studie scherpere resolutie nodig hebben om een compleet beeld te krijgen van de tectonische processen die corona-vorming stimuleren. ‘De zwaartekrachtkaarten van Venus van VERITAS zullen de resolutie minstens met een factor twee tot vier verhogen, afhankelijk van de locatie - een detailniveau dat onze kennis van de geologie van Venus en de implicaties voor de vroege Aarde zou kunnen revolutioneren,’ zei medeauteur Suzanne Smrekar, planetair wetenschapper bij JPL en hoofdonderzoeker voor VERITAS. Beheerd door JPL zal VERITAS een synthetisch diafragmaradar gebruiken om 3D wereldkaarten te maken en een nabij-infraroodspectrometer om erachter te komen waarvan het oppervlak van Venus is gemaakt. Met behulp van zijn radiospeurtoezichtsysteem zal VERITAS ook het zwaartekrachtsveld van de planeet meten om de structuur van het inwendige van Venus te bepalen. Al deze instrumenten zullen helpen bij het lokaliseren van activiteiten op het oppervlak. Meer informatie: Gael Cascioli, Een spectrum van tectonische processen aan corona's op Venus onthuld door zwaartekracht en topografie, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt5932. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt5932 Journal informatie: Science Advances Geleverd door Universiteit van Maryland Baltimore County