Исследования поверхности Венеры всегда осложнялись и осложняются тем обстоятельством, что увидеть ее с орбиты в видимом диапазоне практически невозможно,
поскольку она закрыта мощным слоем сернокислотных облаков. Картировать нашу небесную соседку удалось лишь с использованием методов радиолокации. Первая съемка поверхности Венеры
была осуществлена запущенным в 1978 г. американским аппаратом Pioneer
Venus Orbiter, детальная съемка поверхности северного полушария планеты - советскими АМС 'Венера-15' и -16 (1983 г.),
а наиболее подробную карту, охватывающую 98% поверхности, получил американский КА 'Магеллан' в 1990-94 гг.
Конечно, составление топографической карты - лишь первый шаг в изучении Утренней звезды. Чтобы понять эволюцию планеты, необходимо исследовать состав слагающих ее пород. А
этой возможности радиолокационные изображения, увы, не дают.
|
VENUS EXPRESS
|
Между тем планетологов очень интересует, содержат ли определенные геологические образования Венеры материалы, богатые силикатами, то есть 'кислые' (фельзические) породы. Большинство
земных пород этого типа, и прежде всего гранит, образуются в водной среде. Венера сейчас нагрета почти до +500њС и безводна, но считается, что в более ранние эпохи на планете были
значительные запасы воды, как и на Земле. Доказательством этой гипотезы как раз и может служить наличие кислых пород.
Первые шаги в познании геологии Венеры делаются сейчас с помощью инфракрасных детекторов на европейском спутнике
Venus Express - камеры VMC и спектрометра VIRTIS. Один из четырех
каналов VMC находится в ближнем ИК-диапазоне (длина волны 1.01 мкм), позволяя регистрировать интенсивность излучения, которая зависит от температуры поверхности и излучательной
способности пород. Правда, измерения ведутся на пределе чувствительности прибора, и даже при максимальной 30-секундной экспозиции полезный сигнал составляет лишь 3% диапазона ПЗС-матрицы.
Разрешение при наблюдении с расстояния 2000-8000 км формально составляет 1-5 км, но плотная атмосфера 'размывает' картинку, ухудшая его примерно до 50 км.
Тем не менее первые выводы о геологии Венеры на основе данных камеры VMC сделаны, опубликованы в майском номере журнала Icarus и изложены в сообщении ЕКА за 16 мая 2012. Группа
Александра Базилевского (Институт геохимии и аналитической химии в Москве) проанализировала ИК-изображения тессеры Чимон-маны и прилегающих к ней вулканических равнин.
VENUS EXPRESS: ТЕССЕРЫ
|
Тессерами (в переводе с греческого - 'черепица') называют детали рельефа поверхности Венеры, представляющие собой сильно пересеченные возвышенные участки, по форме в плане
напоминающие паркет или уложенную черепицу. Впервые тессеры были обнаружены советскими АМС 'Венера-15' и -16. Как и другие объекты рельефа Венеры, тессеры носят женские имена, обычно - богинь
удачи, счастья и судьбы из мифологии народов мира. Тессера Чимон-маны (Chimon-mana) названа по имени богини народа хопи - одного из индейских племен Северной Америки.
|
VENUS EXPRESS: ТЕССЕРЫ
|
Этот близкий к экватору район был выбран для наблюдений неслучайно. Над ночной стороной планеты в пределах от экватора до примерно 40њ широты Венера надежно экранирует инфракрасную аппаратуру
от Солнца, снижая уровень помех до приемлемого минимума. Из этих соображений для исследования и была выбрана тессера Чимон-маны, а для контроля - базальтовый вулкан Тууликки (Tuulikki)
на 10њ с. ш.
Интенсивность излучения, как известно, зависит не только от излучающей способности поверхности, но и от ее температуры.
Последняя же определяется почти исключительно высотой местности над 'нулевым' уровнем (так как толстая и облачная атмосфера Венеры существенно нивелирует суточные, сезонные и широтные вариации)
и падает на несколько градусов на километр подъема. Сравнивая участки равной высоты, можно быть в значительной степени уверенным, что они нагреты до одинаковой величины. А значит, разница
в интенсивности ИК-излучения обусловлена именно свойствами поверхности, то есть текстурой и минеральным составом пород.
|
|
|
|
|
В верху - радиолокационное изображение исследуемого района, на которое в центре наложены метки:
1 - тессера Чимон-маны,
2n и 2s - вулканические равнины,
3 - вулкан
|
VENUS EXPRESS
|
Чимон-мана и Тууликки имеют одну и ту же высоту над окружающей равниной - 0.5-1 км. Если бы материалы, образующие их, были одними и теми же, то прибор зафиксировал бы потоки излучения
примерно одинаковой интенсивности.
Тессера Чимон-маны показала снижение излучательной способности, как и ожидалось при наличии геохимически более развитых кислых пород. Этот вывод хорошо 'стыковался' и с более ранними
исследованиями, проведенными с помощью инструмента VIRTIS. Однако ученых ждал сюрприз: на вершине Тууликки она также оказалась ниже по сравнению с окружающими равнинами! Топографически
эта область наложилась на купол с крутыми склонами.
Первая мысль, которая приходит в голову: полученные результаты могут объясняться 'высотным' эффектом. Однако есть все основания предполагать, что для вершины, однородной по своему
составу, более высокие участки должны обладать даже лучшей излучательной способностью, поскольку ветра, усиливающиеся с высотой, сдувают мелкодисперсную крошку и оставляют крупные обломки
и скальные выходы. 'Однако мы обнаружили снижение интенсивности излучения [на обеих вершинах], - говорит Евгений Шалыгин, работающий в Институте исследования Солнечной системы Общества
Макса Планка (ФРГ), - и оно может быть вызвано именно минералогическим составом'.
Разумеется, полной уверенностью в том, что если даже кислые породы и существуют на Венере, то своим формированием они обязаны тем же процессам, что и на Земле, ученые не обладают.
Потому делать вы водь о наличии в прошлом на поверхности нашей ближайшей внутренней соседки больших запасов воды только на этом основании рано.
'Это не единственный способ формирования кислых пород, - говорит Александр Базилевский, - но планетные геологи, и я в их числе, страстно желают найти как можно больше сходств между
Землей и Венерой'.
Такое стремление понятно и близко, но е науке необходимо быть объективным. А поэтому приходится наступать на горло собственной песне и вспоминать, что вулкан Тууликки сформировался в
позднюю геологическую эпоху истории Венеры, когда океана на планете уже не могло быть. Так что в даном конкретном случае говорить об участии воды в образовании материала с низкой
излучательной способностью не приходится.