VERITAS Missioon: Veenuse sügavate tõdede uurimine

Sisukord:

VERITAS Missioon: Veenuse sügavate tõdede uurimine
VERITAS Missioon: Veenuse sügavate tõdede uurimine
Anonim

VERITASe missioon, jälgides Veenust, võib aidata mõista meie planeedi ja isegi teiste tähtede ümber tiirlevate kiviste planeetide arengut.

Kujutame ette Maad. Nüüd täitke taevas paksude, päikesevarjuliste väävelhappepilvedega; aurustage ookeanid, tõstke temperatuur 500 kraadini ja tõstke õhurõhku piisavalt, et meid lamedaks pannkoogiks. Nüüd on meil Veenus, kivine planeet, suuruselt sarnane Maaga, kuid peaaegu kõigi teiste märkide poolest erinev.

Kui erinevalt need sõsarplaneedid on arenenud, on aastakümneid olnud kuum teaduslik küsimus ja kavandatud missioon nimega VERITAS püüab anda vastuseid, parandades meie arusaamist teise planeedi kujundanud sisemisest geodünaamikast.

VERITAS (lühend Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography & Spectroscopy) kaalutakse NASA avastamisprogrammi raames valikut ja seda hakkab juhtima NASA Lõuna -Californias asuv Jet Propulsion Laboratory (JPL). Projekti partnerid on Lockheed Martin, Itaalia kosmoseagentuur, Saksa kosmoseagentuur ja Prantsuse kosmoseagentuur.

"Veenus on nagu kosmosekaotaja," ütles Suzanne Smrekar, JPLi peamine uurija VERITAS. "On kaks planeedikeha, Maa ja Veenus, mis hakkasid peaaegu ühtmoodi arenema, kuid läksid kahel täiesti erineval evolutsiooniteel ja me ei tea, miks."

Viimane missioon planeedi pinna uurimiseks oli NASA kosmoselaev Magellan, mis valmis 1994. aastal. Kosmoseaparaat andis põnevaid vihjeid Veenuse geoloogia kohta, kuid instrumendid ei suutnud enesekindlalt arvata paljude Veenuse pinnaomaduste päritolu.

Aastal 2026 kavandatud VERITAS teeb planeedi ümber tiiru ja jälgib läbi varjuliste pilvede, kasutades võimsat tipptasemel radarisüsteemi, et luua 3D globaalsed kaardid ja pinna koostise määramiseks infrapuna-lähedane spektromeeter. See mõõdab ka planeedi gravitatsioonivälja, et teha kindlaks Veenuse sisemuse struktuur. Üheskoos annavad tööriistad vihjeid planeedi mineviku ja praeguste geoloogiliste protsesside kohta, alates selle tuumast kuni pinnani.

Aken varasele Maale

Maal on planeet ümbritsev karm koorik, mis laguneb vahevöö ülaosas tektooniliste plaatide mosaiigiks. Konvektsioon mantlis aitab kontrollida pindplaatide liikumist. Kui mõned plaadid vajuvad sissepoole (protsess, mida tuntakse subduktsioonina), sulavad need ja vulkaanilise aine degaseerimine vabastab atmosfääri lenduvaid elemente (nagu vesi, lämmastik, süsinikdioksiid ja metaan).

Lisateavet Veenuse geoloogiliste protsesside kohta, kus soe koorik on hea analoog varase Maa jaoks, kui plaadid alles hakkasid moodustuma, annab väärtusliku ülevaate nende protsesside päritolust Maal.

"Minu jaoks on suurim saladus Veenuse deformatsioonistruktuuride ulatus (kivimite pinnad, mis on tohutu geoloogilise surve all sisse langenud), mida saab uurida, et mõista planeedi tektoonilise tegevuse olemust," ütleb meeskonna liige Joan Stoke, geoloogia ja geofüüsika professor Pasteena Caltechi seismoloogilises laboris.

VERITASe kõrglahutusega 3D topograafiliste kaartide loomine toob fookusesse struktuurid, mis olid varem liiga väikesed, et neid näha. Need struktuurid võivad hõlmata reljeefset topograafiat rikete mõlemal küljel, näiteks San Andrease rike, mis näitab suurt tektoonilist aktiivsust. Samuti otsib VERITAS esmakordselt väljaspool Maad aktiivset pinna hävitamist interferomeetriliste deformatsioonikaartide abil.

Image
Image

VERITAS uurib ulatuslikke deformatsioonistruktuure - tesserat. Need platoolaadsed tunnused võivad sarnaneda Maa mandritega. Juhtiv teooria on see, et Maa mandrid tekkisid siis, kui rauarikas ookeaniline maakoor allus ja sulas vee juuresolekul, tekitades tohutul hulgal uut, vähem rauarikast mandrikoort, mis tõusis ookeani kohale.

Et teha kindlaks, kas Veenuse platoo tessera moodustus sarnaselt Maa mandritega, loob VERITAS esimesed globaalsed multispektraalsed kompositsioonikaardid Veenuse pinnast. Kui nende koostis sarnaneb mandrikoorega, saame ka teavet Veenuse niiskema mineviku kohta.

Vulkaaniline maailm

Maal käivad plaaditektoonika ja vulkaanilisus käsikäes. Aga kuidas on Veenusega?

"Selle kindlakstegemine, kas Veenus on aktiivselt vulkaaniline, ja mõista, mis seda protsessi juhib, on üks tõeliselt põnevaid küsimusi, millele sooviksin saada vastuseid," ütleb ülikooli VERITAS uurimisrühma liige planeediteadlane Jennifer Whitten. New Orleans.

Spektromeetri abil määrab VERITAS kindlaks, millised kivimid on hiljuti magmapursete tagajärjel tekkinud, enne kui atmosfääriga suhtlemisel on olnud aega oma keemilist koostist muuta. Lisaks otsib spektromeeter aktiivsete puhangute kuumad kohad, samas kui radar otsib aktiivseid rikkeid, mis näitavad tektoonilist aktiivsust.

Olles tundma õppinud Veenuse vulkaane ja neid põhjustavaid geofüüsikalisi protsesse, saavad teadlased hinnata ka nende mõju planeedi kliimale ja ehk vastata veel ühele põhiküsimusele: kas planeedi sisemus sisaldab suures koguses vett, nagu Maa?

Elamiskõlblike planeetide loomine

Plaattektoonika ja vulkaanilisus ei mõjuta ainult planeedi kuju; need on tihedalt seotud planeedi elamiskõlblikkusega. Plaattektoonika mõjutab tugevalt Maa pikaajalist kliimat, mõjutades protsesse, mis hoiavad atmosfääri tasakaalus: vulkaanilisust, mis eraldab atmosfääri lenduvaid aineid, ja subduktsiooni, mis tagastab lenduvad ained tagasi. Lisaks mõjutab Maa mandrite teke ja erosioon suurt mõju ookeanide koostisele ja atmosfäärile. Need protsessid annavad koos toitaineid ja soodsa elukeskkonna.

Kuid milline on õrn geodünaamiline tasakaal, mis muudab planeedi lõpuks elamiskõlblikuks? Arvestades tuhandete eksoplaneetide, mis tiirlevad ümber Päikese, tiirlemist, võib vastus aidata meil nende olemust mõista.

„Veenuse saladuste paljastamiseks peame uurima Veenuse sisemust; see on globaalse geoloogilise ja atmosfääri evolutsiooni mootor,”ütles Smrekar. „Kas Veenus ja Maa on sisuliselt ainulaadsed maailmad? Või on nende "kaksikute" erinevused puhtalt kosmeetilised? Sellele küsimusele vastamine on võti mõistmaks, mis muudab teised kivised planeedid elamiskõlblikuks ja lõpuks ka elu tekkimiseks."

Soovitan: