На какой планете возможно активное вулканическое воздействие

14 января 2021

Тест «Планеты земной группы»

1. В состав Солнечной системы входит:

А) 8 планет; Б) 6 планет; В) 10 планет; Г) 4 планеты;

2. На какой планете самая агрессивная атмосфера;

А) Меркурий; Б) Марс; В) Земля; Г) Венера;

3. К планетам земной группы относят:

А) Юпитер; Б) Марс; В) Плутон; Г) Нептун;

4. К планетам земной группы не относят:

А) Венеру; Б) Марс; В) Сатурн; Г) Меркурий;

5. Планеты земной группы относительно Солнца располагаются в следующейпоследовательности:

А) Марс – Венера – Меркурий – Земля; Б) Меркурий – Венера – Земля – Марс;В) Венера – Земля – Марс – Меркурий; Г) Меркурий – Венера – Марс – Земля;

6. На какой планете присутствует активная вулканическая деятельность?

7. Планета с самой большой горой в Солнечной системе:

8. Самая маленькая планета земной группы:

9. У какой планеты день длиться больше, чем год?

10. Самой дальней от Солнца из планет земной группы является:

11. На какой планете находится самый большой каньон в Солнечной системе?

12. Какая планета состоит на 95% из СО2?

13. Самую плотную облачную атмосферу из планет земной группы имеет:

14. Из планет земной группы спутники имеют:

А) Меркурий, Земля; Б) Марс, Земля; В) Венера, Марс; Г) Венера, Меркурий;

15. Самая богатая железом планета:

16. Наиболее высокая температура на поверхности:

17. Белые полярные шапки на полюсах имеются у:

А) Меркурия, Земли; Б) Марса, Земли; В) Венеры, Марса; Г) Венеры, Меркурия;

18. Самый продолжительный день имеет:

19. На поверхности какой планеты часто появляются песчаные бури?

20. Какая планета из-за охлаждения железного ядра охлаждается и сжиматься?

А) Меркурий; Б) Марс; В) Земля; Г) Венера.

Планеты и спутники планет с затухшей и активной вулканической деятельностью: Ио, Земля, Марс, Луна, Венера, Меркурий

Планеты с активной вулканической деятельностью

Хотя следы вулканической деятельности и вулканические породы есть на всех планетах “земного типа” входящих в состав Солнечной системы (и на многих спутниках планет-газовых гигантов), активный вулканизм в настоящее время наблюдается только у двух её небесных тел – нашей планеты Земля и спутника Юпитера – Ио.

Фото вулкана Ключевская сопка, сделанное с борта МКС космонавтом Сергеем Рязанским

Вулканы планеты Земля

Вулканические процессы происходящие на Земле, достаточно хорошо изучены и описаны многими исследователями. Всего на поверхности Земли известно свыше 800 действующих вулканов, причем две трети из них сосредоточены на берегах и островах Тихого океана. На Земле установлено также огромное количество потухших вулканов. Только на дне Тихого океана в настоящее время насчитывается около 1000 гор вулканического происхождения высотой более 1 км. Не будет ошибкой сказать, что практически все, или почти все подводные горы — это вулканы.

Наиболее крупными вулканами на Земле являются:

Ежегодная «производительность» всех активных вулканов Земли равна 3—6 млрд. т извергаемого вещества. Это значит, что из недр Земли на поверхность ежегодно поступает огромное количество расплавленного материала с температурой свыше 1000° С: пепла, шлаков, вулканических бомб, излившихся потоков лавы и т. п.

Таким образом, вулканизм — это очень важный процесс в формировании внешней оболочки Земли.

Карта активных вулканов и зон землетрясений планеты Земля

Вулканы спутника Юпитера Ио

Вторым телом солнечной системы, на котором достоверно установлена современная активная вулканическая деятельность, является ближайший спутник Юпитера — Ио.

Его диаметр равен 3640 км, что примерно на 150 км больше диаметра Луны. На поверхности этого спутника отмечены темные кратеры, вокруг которых обычно видны потоки лавы. На ряде снимков, полученных с автоматических космических станций, обнаружены явные следы активного вулканизма. Бледные зеленовато-белые облака вулканических выбросов простирались до высот 100—280 км. Скорость выбросов достигала 1 км/с. Кальдера одного из вулканов представляет собой кольцевую структуру диаметром около 300 км.

Уже простейший анализ снимков с аппарата “Вояджер-1” позволил обнаружить на поверхности Ио семь активных вулканов, которые неоднократно извергались в течение тех четырех суток, когда находились в поле зрения телекамер станции. Через четыре месяца, во время полета другой станции, не менее шести из ранее обнаруженных вулканов продолжали свою активную вулканическую деятельность.

Извержение вулкана на Ио – спутнике Юпитера.

Извержения вулканов на Ио носят взрывной (эксплозивный) характер. Подобная вулканическая деятельность на Земле проистекает при активном участии водяных паров. Вулканические взрывы при извержении вулканов на Ио обусловлены, по-видимому, присутствием сернистого газа. Ученые считают, что недра Ио почти полностью расплавлены из-за очень активного приливного воздействия Юпитера, а поверхность Ио покрыта слоем серы толщиной в несколько километров.

Взаимодействие раскаленных недр с поверхностным слоем серы привело к образованию на Ио атмосферы, ионосферы и образованию вдоль орбиты торового кольца, состоящего из заряженных частиц. Его взаимодействие с магнитосферой Юпитера приводит к грандиозным «полярным сияниям».

Полученные первые доказательства современного внеземного вулканизма свидетельствуют о том, что Ио является небесным телом, вулканически гораздо более активным, чем Земля. Предварительные оценки ученых по изучению интенсивности вулканической деятельности на Ио указывают, что поверхность этого спутника преобразуется со скоростью 1 мм в год. Цифра эта в геологическом масштабе времени весьма внушительная. Постоянное обновление поверхности происходит в результате излияний лавы и выбросов материала из жерл вулканов.

Планеты с прекратившейся вулканической деятельностью

В результате изучения многочисленных фотографий Луны и непосредственного изучения человеком ее поверхности и состава грунта было сделано заключение о том, что поверхность лунных морей и Океана Бурь слагается древними вулканическими породами основного состава — базальтами.

Вулканическая деятельность на Луне прекратилась около 3 млрд. лет назад. Однако имеются факты, которые иногда трактуются отдельными исследователями как признаки современной вулканической деятельности.

Подобные «лунные дырки» считаются следами лавовых потоков прошлого – лава затвердела неравномерно оставив под собой пустоту. Со временем купол обрушился образовав пещеру

Рельеф лунных морей и Океана Бурь характеризуется такими же формами, что и в вулканических областях Земли. Это лавовые потоки и покровы, ограничивающие их извилистые уступы, трещины — рилли, вулканические купола. Здесь широко развиты валы и гряды, протяженные (10—30 км), а также извилистые. Их происхождение не совсем ясно. Предполагается, что это могут быть дайки — застывшие в трещинах магматические породы, образующие вертикальные или крутопадающие стенки, или выступы фундамента, облекаемые лавой.

Радиологические определения показывают, что возраст лунных базальтов измеряется интервалом 4—3 млрд. лет.

Вулканы на Меркурии

Есть все основания предположить, что вулканические породы широко распространены и на поверхности Меркурия. Здесь выделяются аналоги лунных морей, прежде всего огромная впадина Калорис (Море Жары). Поверхность ее преимущественно гладкая, однако прослеживаются уступы извилистой формы, напоминающие фронтальные ограничения лавовых по-токов на Луне.

В отличие от Луны, где высота уступов составляеет всего десятки метров, на Меркурии она достигает 200—500 м. Причина этих различий может быть объяснена более вязким составом лав Меркурия. Не исключено, что это связано с гораздо большей силой тяжести на поверхности (более чем в 2 раза), чем у Луны. Высокая средняя плотность пород планеты дает основания для предположений о том, что морские впадины Меркурия могут быть выполнены лавами, близкими по составу к мантийному веществу.

Бассейн Рахманинов на Меркурии – свидетельство относительно недавнего вулканизма планеты. Ровное дно этого кратера образовалось из застывшей лавы

О возрасте вулканизма на Меркурии можно судить по степени насыщения его поверхности кратерами. Предполагается, что он близок ко времени формирования лунных базальтов.

Несмотря на широкое развитие вулканических пород на поверхности Меркурия, вулканические аппараты центрального типа до недавнего времени были неизвестны. Лишь тщательный анализ космических снимков позволил обнаружить около полутора десятков объектов, схожих со щитовыми вулканами и куполами. Их высоты и диаметры незначительны.

Самый крупный из них находится в центре холмистой вулканической равнины Одина, расположенной между Кордильерой Знойных гор (на западе) и хребтом Скиапарелли (на востоке) и имеет диаметр 7 км и высоту около 1,5 км.

Вулканы Венеры

О развитии вулканизма на Венере можно судить на основании состава атмосферы, облика поверхности на панорамах, переданных со спускаемых аппаратов станций «Венера-9» — «Венера-14», а также по данным радиолокационных исследований.

Выделяются обширные темные области с поперечником около 1000 км, которые можно рассматривать в качестве аналогов лунных морей, выполненных базальтами.

Вулканы Марса

Исследования Марса позволили установить широкое распространение на этой планете вулканических образований. К ним относятся обширные равнины океанического типа, занимающие большую часть северного полушария Марса (Ацидалийская, Амазония и др.), а также краевые и внутриконтинентальные плато, увенчанные вулканическими аппаратами (плато Гесперия), круговые депрессии (Эллада и Аргир), плоские днища отдельных наиболее крупных древних кратеров (Скиапарелли, Гюйгенс, Антониади).

Все эти области имеют одинаковое строение рельефа с преобладанием выровненных поверхностей, в пределах которых расположены извилистые уступы — ограничения лавовых покровов. По своему облику они близки к морям Луны, для которых установлено повсеместное развитие базальтов.

О возрасте вулканических покровов океанических равнин Марса можно судить по косвенным данным, основываясь на степени насыщенности кратерами.

Вулканы Марса в разные эпохи

Предполагается, что основная масса излияний лавы из марсианских вулканов имела место в интервале 2—1 млрд. лет, т. е. значительно позднее, чем на Луне. Очевидно, в это время преобладали трещинные излияния, и вулканизм имел планетарные масштабы, в результате чего лавами были покрыты обширные площади. Формирование вулканических покровов было длительным, с выделением не менее двух основных эпох вулканизма.

Значительный вулканизм был проявлен и в более ранние (“доокеанические”) эпохи развития марсианских континентов. Кроме того, на континентах зафиксированы более молодые фазы вулканической деятельности.

Если на Луне после формирования базальтовых «морей» и «океана» вулканическая деятельность стала ослабевать, то на Марсе активная вулканическая деятельность проявилась и на более поздних этапах развития планеты — в послеокеаническую эпоху.

Крупнейшие марсианские вулканы сосредоточены в районе сводового поднятия (плато) Фарсида

Проявления вулканизма этого времени сконцентрированы в пределах сводовых поднятий Фарсида и Элизий, на плато Гесперия и в северном приполярном регионе.

На плато Гесперия расположен сравнительно небольшой вулкан Тирренский высотой около 1 км, с пологими склонами и вершиной, увенчанной кальдерой неправильной формы.

Крупные вулканы Марса расположены в центре гигантского сводового поднятия. Вулканическая активность была здесь сложной и длительной. К наиболее древним следам ее проявления следует отнести остатки вулканических построек к северу от горы Олимпа и в районе патеры Альба. На снимках поверхности и фотокартах они имеют вид округлых, очень пологих поднятий, изборожденных множеством трещин и гребней. Иногда намечается радиально-концентрический структурный рисунок, характерный для древних вулкано-тектонических кольцевых структур Земли.

Центральные части их плоские, но здесь можно наметить реликты округлых кальдерообразных депрессий. К северу от горы Олимпа можно даже предполагать наложение нескольких генераций щитовых вулканов этой стадии. Их поперечник составляет 750—850 км. Над окружающей местностью они возвышаются на 0,5 км. Вероятно, образование этих щитовых вулканов связано с ранними стадиями формирования сводового поднятия Фарсида.

Затем возникли кальдеры патеры Альба. Это пологие, сильно разрушенные поднятия высотой 0,2— 0,3 км и диаметром основания 250—300 км. Они увенчаны отчетливо выраженными кальдерами диаметром 75—100 км неправильной формы. Дешифрирование детальных снимков по-казало, что патера Альба — сложное вулканическое сооружение с лавовыми потоками нескольких возрастных генераций.

Гигантские вулканы Марса

На последней стадии вулканизма возникли те гигантские щитовые вулканы, которые так четко видны на снимках Марса. К ним относится щитовой вулкан свода Фарсида — гора Олимп. Вулкан находится в северо-западной части свода, где высота свода сравнительно небольшая, так что относительное превышение вулкана составляет 24 км.

Вершина вулкана увенчана обширной кальдерой диаметром 65 км. В ее внутренней части видны крутые уступы и два и два кратера диаметром около 20 км. С внешней стороны кальдера окружена сравнительно крутым конусом. Далее к периферии расстилаются пологие наклонные поверхности с радиальным рисунком лавовых потоков, обрушенных лавовых каналов, фестончатых уступов, ограничивающих отдельные потоки. Более молодые потоки располагаются ближе к вершине. Это указывает на постепенное угасание вулканической активности.

Щитовой вулкан гора Олимп на Марсе. Грандиознейший вулкан в Солнечной системе

Щитовой вулкан Олимп ограничивается по периферии крутыми и довольно высокими уступами, возвышающимися от 1 до 4 км над окружающим плато. Происхождение их пока не получило удовлетворительного объяснения. Не исключено, что формирование подобных уступов следует объяснять относительно повышенной вязкостью магмы горы Олимпа, являющейся возможно более кислой и отвечающей андезитовой лаве.

Такое предположение согласуется с данными о его более значительной высоте по сравнению с близко расположенными другими вулканами свода Фарсида. Вулканическое сооружение горы Олимпа по ширине вдвое превышает наиболее крупный из Гавайских вулканов Земли, а по объему оно примерно равно массе изверженных пород всей Гавайской островной гряды.

Щитовые вулканы свода Фарсида — Арсия, Павлина и Аскрийский вытянуты в цепочку северо-восточного направления. Протяженность этой цепочки 1800 км. Поперечник каждого из них составляет около 300 км. Превышения над поверхностью — 17 км. Гора Арсия выделяется своей кальдерой в виде правильного круга диаметром 125 км.

У щитовых вулканов свода Фарсида намечаются дуговые разломы по их периферии. Образование подобных трещин вполне закономерно объясняется развитием гигантских вулканических центров, опустошением вулканических камер в процессе извержений с проявлением соответствующих напряжений. Как уже отмечалось, подобные дуговидные разломы, характерные для многих вулканических областей Земли, приводят к формированию многочисленных вулкано-тектонических кольцевых структур.

Большая группа вулканических куполов расположена на крайнем севере Марса, вблизи северного полярного ледникового щита (Кисон, Ортигии, Яксарт).
Отдельные купола и кальдеры явно вулканического происхождения обнаруживаются и в пределах континентальной области (патеры: Аполлонова, Адриатическая, Амфитриты).

Сравнение вулканизма Марса и вулканизма других планет

Большинство исследователей считает, что наиболее молодой (послеокеанический) вулканизм Марса был проявлен в интервале 500—200 млн. лет назад. Другие — определяют возраст вулканизма Марса в 3,8—3,4 млрд. лет, допуская лишь для вулкана Олимп возраст в 2,5 млрд. лет.

Представляет особый интерес сопоставление процессов вулканизма Марса и других планет земной группы. У Луны формирование океанических впадин, выполненных базальтовыми покровами, происходило 4—3 млрд. лет назад, а достоверные более молодые проявления вулканизма неизвестны (как и на Меркурии).

На Земле на протяжении всей тектонической эволюции отмечается интенсивный вулканизм.

Таким образом, Марс занимает промежуточное положение по характеру вулканизма, что вполне определенно связывается с промежуточными значениями его массы, определившей характер эндогенных процессов.

В настоящее время действующих вулканов на Марсе нет.

Титан, Энцелад, Ио, Европа, Марс — все наиболее вероятные кандидаты на существование «инопланетян» в Солнечной системе.

За 30 лет работы международного проекта SETI (поиск инопланетных форм жизни), мы не получили ни одного сигнала от другой цивилизации. Учитывая объем проделанной работы, можно смело утверждать – инопланетян с уровнем развития подобного нашему, в галактике Млечный путь нет.

Вот перечень наиболее вероятных кандидатов на эту роль:

Жизнь на Европе (Спутник Юпитера)

Европа – шестой спутник Юпитера, считается возможным местом обитания внеземной жизни благодаря тому, что у неё имеется вулканическая активность (точнее криовулканическая), и, во всяком случае гипотетически – вода. Много воды!

Хотя поверхность Европы представляет собой сплошное ледяное поле рассечение трещинами, исследования показывают – под ледяным панцирем планеты скрывается огромный океан воды в жидком состоянии.

Внутренняя вулканическая активность, сжатия и растяжения под силой гравитации Юпитера и т.п., могли достаточно разогреть этот океан и снабдить его  химическими элементами необходимыми для развития живых организмов.

Если бактерии прекрасно чувствуют себя у геотермальных источников на глубине земного океана, почему бы им не обитать и у гидротермальных источников на Европе?

Жизнь на Марсе

Если говорить о планетах Солнечной системы, то наиболее вероятным кандидатом на наличие жизни является наш сосед, Марс.

Марс похожа на Землю больше других планет системы, с подходящим размером и температурой. На полюсах Марса лежат большие массивы льда, поэтому существует вероятность, что под ними может находится вода.

Скорее всего жизнь на Марсе была раньше. Вопрос только: погибла ли она безвозвратно или просто «спит» в вечной мерзлоте Красной планеты?

Слабая атмосфера планеты едва способна защищать поверхность от губительной солнечной радиации, но микробы вполне могут существовать под поверхностью почвы. Геологические данные указывают на то, что когда-то на поверхности планеты текли реки, а во многих местах под поверхностью находится толща вечной мерзлоты, подверженная регулярным сезонным протаиваниям.

Условия здесь ненамного суровее, чем в северных широтах на Земле.

Жизнь на Энцеладе (спутник Сатурна)

Энцелад – шестой по размеру спутник Сатурна. Он считается вероятным кандидатом на наличие жизни, благодаря (теоретически) достаточно благоприятным температурным условиям, возможным присутствием воды и органики.

Поверхность спутника на 99% покрыта водяным льдом и есть весьма не слабые шансы на то, что под ним находится вода в жидком состоянии.

Энцелад – таинственный ледяной мир. Вполне возможно с горячим сердцем и множеством тайн ждущих нас под слоем льда

Исследования Энцелада с помощью автоматической межпланетной станции Кассини (Cassini), пролетавшей мимо Энцелада в 2005-м, указывают на присутствие в его атмосфере водорода, углерода, азота и кислорода — атомов необходимых для развития жизни.

Также судя по всему, Энцелад имеет горячее расплавленное ядро, которое могло разогреть “нутро” этого спутника до температур необходимых для возникновения жизни.

Жизнь на Титане (спутник Сатурна)

Титан – самый большой из спутников Сатурна. Он имеет мощную атмосферу, в составе которой встречаются органические соединения и поэтому весьма перспективен в качестве планеты, на которой возможно существование жизни.

Хотя на Титане очень холодно, здесь существуют достаточные условия для начала того, что называется химической эволюцией.

Спутник Сатурна Титан похож на Землю из параллельного мира – здесь есть озера, реки и дожди удивительно похожие на наши, вот только из метана. Что за «рыбы» могут плавать по таким рекам?

Плотная атмосфера из азота и наличие органических соединений является интересным объектом для исследования экзобиологами, так как похожие условия могли существовать на молодой Земле. Если представить себе Титан в очень далеком будущем, когда, спустя 6 миллиардов лет, Солнце значительно увеличится в размерах и станет красным гигантом, температура на поверхности  увеличится до -70 °C, что достаточно для существования жидкого океана из смеси воды и аммиака. Если подобные условия просуществуют несколько сотен миллионов лет, этого будет вполне достаточно для развития сложных форм жизни.

Ещё одной интересной чертой Титана, является то, что возможно жизнь там существует уже сейчас – только жизнь эта совершенно непохожа на то, что мы привыкли себе представлять. Скорее всего это будет нечто действительно инопланетное – способное существовать при температурах далеко за -200 С°, для которой роль привычной нам воды выполняет жидкий метан.

Жизнь на Ио (спутник Юпитера)

Наконец, Ио, — одно из немногих небесных тел Солнечной системы, на котором все ещё идет активная вулканическая активность.

Несмотря на тонкую атмосферу, в ней присутствуют довольно сложные химические соединения, а отрицательная температура у поверхности, в местах выхода лавы на поверхность, в пробиваемых потоками “лавовыми трубах” под поверхностью, теоретически может быть вполне терпимой для существования простейших форм жизни.

Самое геологически активное тело в Солнечной системе – Ио хранит много загадок. Жизнь здесь может возникнуть не «потому что», а «вопреки».

Учитывая наличие сложных соединений как результата вулканической деятельности, а также колоссальную дозу радиации, которую обрушивает на Ио его “хозяин” – Юпитер, здесь действительно довольно активно идут химические процессы, одним из побочных результатов которых может быть появление жизни, пусть даже и совершенно выходящей за рамки нашего представления о живых существах.

Венера и вулканы. Скудные ответы на накопившиеся вопросы

Время на прочтение

С тех пор, как в 1761 году Михаил Васильевич Ломоносов открыл, что Венера обладает плотной атмосферой, мы медленно избавлялись от иллюзий о «сестринской схожести» Венеры и Земли. Венера – это образец планетарной экологической катастрофы, значительно более многогранной, чем на Марсе. Если Марс является безжизненным из-за утраты магнитного поля, а впоследствии и большей части атмосферы, унесенной солнечным ветром, то Венера позволяет оценить результат запущенного парникового эффекта. Ломоносов, наблюдавший транзит Венеры по солнечному диску, указал, что «Планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Тем не менее, вряд ли он представлял, насколько «знатной» она окажется: атмосферное давление на поверхности Венеры в 92 раза выше, чем на поверхности Земли и примерно соответствует давлению морской воды на глубине 1000 метров. Таким образом, венерианская атмосфера подобна бушующему океану, температура которого составляет примерно 460℃. Не только сплошная облачность, но и такая густота атмосферы приводят к тому, что на Венере не бывает «светло» в нашем понимании, несмотря на близость к Солнцу – там в лучшем случае наблюдаются пасмурные сумерки.

Карта «Магеллана»

Венера была впервые подробно картирована в рамках миссии «Магеллан». Аппарат «Магеллан» был запущен в 1989 году, в 1990 году прибыл на орбиту Венеры – и после этого совершал витки в верхних слоях венерианской атмосферы, составив в радиодиапазоне карту поверхности, проделав метеорологические и химические наблюдения. Аппарат надолго заходил в сернокислые облака, поэтому подвергался коррозии и в 1994 году был потерян. При этом впервые космический аппарат успешно проник в верхние слои венерианской атмосферы еще в 1962 году: это был американский «Маринер-2». Первым аппаратом, достигшим поверхности Венеры, стала в ноябре 1965 года советская «Венера-3» (правда, она просто врезалась в поверхность и никаких данных не передала). Первую мягкую посадку на Венере (ее ночной стороне) совершила «Венера-7», успевшая измерить температуру и давление на поверхности: около 90 атмосфер и 475 ℃.

Отмечу, что экспедиция «Магеллана» пришлась на последние годы жизни Карла Сагана (1934-1996). Саган наиболее известен как популяризатор науки и научный консультант миссии «Аполлон», но строго научные достижения этого выдающегося человека связаны в первую очередь с характеристикой атмосфер Марса, Венеры и Титана. Саган умело экстраполировал на другие планеты те атмосферные явления, что происходят на Земле, поэтому одним из первых описал возможные характеристики ядерной зимы, возможные последствия парникового эффекта, а также пояснил, что именно парниковым эффектом (и содержанием углекислого газа до 96%) объясняются адские условия на Венере. Тема Венеры наиболее интересно затронута в его книгах «Космос» и «Голубая точка» (последняя вышла на русском языке в 2016 году в моем переводе и редакции Владимира Сурдина).

Один из важнейших парадоксов, связанных с ландшафтом и геологией Венеры, заключается в том, что на планете доминируют вулканические формы рельефа (лавовые поля, рифты), но активного вулканизма в настоящее время не наблюдается – по крайней мере, вулканизма земного типа. При этом имеющиеся данные о составе и динамике венерианской атмосферы позволяют заключить, что в атмосфере планеты наблюдаются всплески диоксида серы и фосфина, а также молнии – и все эти явления могут быть связаны с вулканической активностью.

У Венеры сразу несколько определяющих характеристик, указывающих на ее безусловную предрасположенность к вулканизму, но совсем не такому, как на Земле.

Поскольку по размеру Венера почти не отличается от Земли, она обладает литосферным и термическим потенциалом для поддержания длительной вулканической активности. Венера в этом отношении отличается от более мелких каменных тел, в частности, от Луны и от Марса, которые быстро остыли, их литосферы быстро затвердели, поэтому за последнюю треть времени в истории Солнечной системы вулканическая активность там практически отсутствовала. Тем не менее, и в ранней геологической истории Венеры и Земли быстро наметились серьезные отличия – в особенности это касается тектоники литосферных плит, которая на Земле началась и активно продолжается, а на всех прочих телах Солнечной системы не зафиксирована или по определению отсутствует.

Излившиеся вулканические породы покрывают до 80% венерианской поверхности. На Венере существуют разнообразные формы рельефа, в том числе, весьма экзотические по земным меркам. Там встречаются как сравнительно компактные вулканические постройки диаметром всего по несколько километров, так и морфологически однородные вулканические равнины, простирающиеся на тысячи километров. На Венере имеются и такие формы рельефа, которые кажутся похожими на земные. В первую очередь это немногочисленные крутосклонные потухшие вулканы (щитовые вулканы), в том числе, Маат, достигающая высоты до 9 км.

Во вторую очередь – это рифтовые долины.

Ниже я кратко охарактеризую основные сугубо венерианские формы рельефа, но предварительно отмечу, что щитовые вулканы на Земле встречаются не так часто, как стратовулканы. Самым известным архипелагом на Земле, ландшафт которого определяют щитовые вулканы, являются Гавайские острова:

Щитовые вулканы на Земле. Гавайские острова

Виды вулканического рельефа на Венере

Из всех планет Солнечной системы именно на Венере наблюдается наибольшее разнообразие вулканических форм рельефа. Большая часть планеты покрыта залежами вулканического происхождения, чей возраст составляет менее 300 миллионов лет – и не приходится сомневаться, что вулканическая активность сыграла определяющую роль в истории планеты. Тем не менее, судя по современным наблюдениям, активных вулканов на Венере или нет, или они могут быть очень немногочисленными (порядка нескольких десятков). Кроме типичных вулканов на Венере находятся:

Арахноиды – гористые структуры, напоминающие по форму паутину. Арахноид кольцевой, а во все стороны от него на несколько радиусов радиально расходятся трещины и горные гряды.

Каналы – подобны «каналам» на Марсе. Это длинные извилистые ущелья

Каньоны — глубокие линейные долины с крутыми склонами

Холмы – точнее, группы невысоких холмов или вулканических конусов

Венцы – круглые или эллиптические структуры, обрамленные кольцами концентрических гряд или разломов; в центре венца обычно находится несколько вулканических кратеров и других тектонических форм вулканического происхождения.

Купола – плосковершинные вулканические купола с крутыми склонами.

Потоки – области, подобные куполам, но протяженные на большие расстояния в форме лавового языка. Как и купол, поток обладает крутыми склонами, имеет края в форме гряд или гребней.

Магматические центры – компактные области, для которых характерны деформации, образованные излившейся и давно застывшей лавой.

Патеры – неглубокие кратеры неправильной формы.

Щитовые кластеры – локализованные скопления небольших щитовых или конусообразных вулканов, где ширина каждого вулкана – не более 20 км

Тессеры – возвышенности сложной формы, на которых формируется мозаичный узор из многочисленных трещин. Тессеры считаются древнейшими формами рельефа, сохранившимися на Венере.

Различные участки венерианской поверхности характеризуются разной излучательной способностью – соответственно, по этой характеристике можно судить об их геохимическом составе, реакциях поверхностных пород с атмосферой и скорости выветривания. Лавовые потоки, открытые на венерианских равнинах, состоят из базальта (на Земле лавовые потоки также, как правило, базальтовые). При том давлении и температуре, которые существуют на поверхности Венеры, на Земле активно образуются метаморфические горные породы; то есть, условия на Венере близки к условиям в кратере земного вулкана, с той оговоркой, что на Венере чрезвычайно сухо (вода в следовых количествах сохранилась в верхних слоях атмосферы, но, если бы ее можно было ровным слоем распределить по поверхности планеты, мощность этого слоя составила бы не более 3 см). На Земле вода является важнейшим фактором выветривания, так как проникает в трещины и стимулирует окисление пород. На Венере же, несмотря на коррозионный потенциал атмосферы, она разъедает минералы на считанные сантиметры в глубину, не считая проникновения в мелкие трещины. Иными словами, процесс выветривания вулканических пород на Венере очень медленный и равномерный, поэтому их возраст можно уверенно определить по одному лишь спектральному анализу. Согласно работе 2010 года, большинство лавовых структур на Венере образовались сравнительно недавно, причем, за относительно небольшой временной диапазон: их возраст составляет от 2,5 миллиона до 300-250 тысяч лет.

При этом на Венере почти нет ударных кратеров, они практически нигде не выделяются на фоне вулканических и тектонических форм рельефа. При всем разнообразии перечисленных форм, на Венере нет аналога «островных дуг», то есть, отсутствует тектоника плит, которая провоцировала бы образование цепочек стратовулканов – как на Курильских островах, в Японии, в Новой Зеландии. Но потухшие щитовые вулканы Венеры во многом напоминают рельеф Гавайских островов и Исландии – то есть, сближаются по форме с «вершинами» земных срединно-океанических хребтов.

Горячие точки

Поскольку земная суша исследована значительно лучше, чем дно океана, зачастую упускается из вида, что более 60% (подводной) поверхности Земли покрыто именно океанической корой. На дне океанов на Земле насчитывается порядка 100 000 вулканов, действующих по принципу «горячих» точек. Такие вулканы скорее не извергаются, а «текут» под водой, и вокруг них откладываются слои постепенно остывающей лавы. Вулканы такого типа образуются в ходе внутриплитных тектонических процессов и характерны именно для дна океана. На Венере известно около 70 000 вулканических построек, которые могли бы считаться потухшими «горячими точками». До недавнего времени подобная картина оставалась лишь правдоподобной гипотезой, которая подтверждалась косвенными химическими данными. В частности, с 1978 по 1986 год в атмосфере Венеры работал американский аппарат «Пионер-Венера», обнаруживший, что в районе горы Маат в атмосфере значительно снизилась концентрация диоксида серы и метана. Одним из объяснений такого явления могло бы быть недавнее извержение Маат или выход мантийного плюма или пирокластического потока на поверхность планеты. В таком случае, аппарат фиксировал постепенное исчерпание газов SO2 и CH4, вынесенных из недр планеты и вступающих в реакцию с приповерхностными породами.

Значительно более убедительные доказательства теплящейся вулканической активности на Венере были получены инфракрасной камерой VIRTIS с аппарата «Венера-Экспресс», действовавшего в атмосфере планеты в 2010 году. В каньоне Ганис в рифтовой зоне Атла было обнаружено четыре «горячих пятна», температура которых менялась каждый день и достигала 830℃ при средней температуре атмосферы в этом регионе около 480℃. Площадь «пятен» была невелика – около 1 км2 у каждого – и в инфракрасном диапазоне они заметно «вспыхивали».

Каньон Ганис в регионе Атла. Юго-западнее каньона расположена гора Сапас

В 2014 году исследовательская группа под руководством Евгения Шалыгина интерпретировала эти пятна как типичные горячие точки, подобные тем, что возникают в рифтовых зонах на дне земных океанов.

Другие химические исследования венерианской атмосферы выявляют еще одну аномалию, указывающую на малую тектоническую активность Венеры: изотопный состав аргона. На Венере, как и на Земле, на аргон приходится около 1% состава атмосферы. Известно, что аргон на Земле представлен тремя изотопами: аргон-36, аргон-38 и аргон-40. Аргон-36 и аргон-38 присутствовали в атмосферах Венеры и Земли с момента формирования планет, а аргон-40, напротив, имеет радиоактивное происхождение и образуется из калия-40 в толще земной коры. Такой калий-аргоновый цикл хорошо изучен и на Земле применяется для датировки горных пород. Но в атмосфере Венеры аргона-40 почти нет – и это означает, что весь он должен быть заключен в глубинах планеты, возможно, в мантии. А в атмосферу Венеры он не попадает, так как глубокие слои мантии на поверхность Венеры почти не прорываются.

Изотопы аргона на Земле и на Венере

Заключение

Изложенные здесь факты и противоречия позволяют сделать вывод, что атмосфера Венеры более напоминает не атмосферу, а углекислотно-сернокислый океан. Она настолько густая, что лишь верхние ее слои можно с уверенностью называть «атмосферой», а приповерхностные газообразные слои сближаются по свойствам с жидкостью; в таком случае венерианские «ветры» скорее являются «течениями». Соответственно, «континентальная кора» Венеры значительно больше похожа на океаническую, а не на континентальную кору Земли. Именно поэтому господствующими формами рельефа на Венере являются аналоги лавовых полей и рифтовых зон, сосредоточенных на Земле на дне океанов. Высокая и, вероятно, растущая температура приповерхностных слоев атмосферы на Венере мешает мантийной конвекции (переносу тепла из нижних областей в верхние) – и, соответственно, препятствует вулканизму земного типа. Внутреннее тепло Венеры, которое могло бы частично сбрасываться в атмосферу при извержениях вулканов, оказывается заперто в недрах планеты как в скороварке, поэтому температура атмосферы и верхних слоев литосферы на Венере постепенно сближаются. Вероятно, Венера может обладать заметной (повсеместной, но слабой) сейсмической активностью, но на вулканическую активность ее энергии уже не хватает.

Все эти выкладки, возможно, будут уточнены или опровергнуты, если на Венере удастся выполнить какое-либо терраформирование или хотя бы развернуть коррозиеустойчивую и жароустойчивую исследовательскую станцию в районе давно потухших вулканов Маат или Идунн. Тем не менее, вырисовывающаяся на данный момент адская венерианская картина подсказывает, что последствия парникового эффекта отражаются не только на атмосфере, но и даже на литосфере и тектонических процессах – а значит, такой эффект может быть значительно опаснее, чем мы сейчас представляем.