Kabuktaki konveksiyon Venüs’ün birçok volkanını açıklayabilir mi?

Venüs – on binlerce volkanla dolu sıcak bir gezegen – yüzeyine yakın daha önce düşünülenden daha fazla jeolojik olarak aktif olabilir. Louis’deki Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacıların yeni hesaplamaları, gezegenin dış kabuğunun sürekli çalkalandığını, konveksiyon adı verilen beklenmedik bir fenomen, Venüs manzarasının birçok volkanını ve diğer özelliklerini açıklamaya yardımcı olabileceğini öne sürüyor.

Sanat ve Bilimlerde Dünya, Çevre ve Gezegen Bilimleri Profesörü Slava Solomatov, “Kimse daha önce Venüs kabuğunda konveksiyon olasılığını düşünmemişti” dedi. “Hesaplamalarımız konveksiyonun mümkün ve belki de olası olduğunu gösteriyor. Doğruysa, bize gezegenin evrimi hakkında yeni bir fikir veriyor.”

Kağıt yayınlanmış içinde Dünya ve gezegen iç mekanlarının fiziği. Washu’da doktora sonrası bir adam olan Chhavi Jain ortak yazardır.

Jeolojide iyi bilinen bir süreç olan konveksiyon, ısıtmalı malzeme bir gezegenin yüzeyine doğru yükseldiğinde ve daha soğuk malzemeler battığında ortaya çıkar ve sabit bir konveyör bant oluşturur. Yeryüzünde, mantonun derinliklerinde konveksiyon, plaka tektoniğini yönlendiren enerjiyi sağlar.

Solomatov, kıtalarda yaklaşık 40 kilometre kalınlığında ve 6 km okyanus havzalarında 6 km, konveksiyonu destekleyemeyecek kadar ince ve serin olduğunu açıkladı. Ancak Venüs kabuğunun, bu konveyör bandının çalışmasını sağlamak için doğru kalınlığa (yere bağlı olarak 30-90 km), sıcaklık ve kaya bileşimine sahip olabileceğinden şüphelendi.

Bu olasılığı kontrol etmek için Solomatov ve Jain laboratuvarlarında geliştirilen yeni akışkan dinamik teorileri uyguladılar. Hesaplamaları, Venüs’ün kabuğunun aslında konveksiyonu destekleyebileceğini gösterdi – gezegenin yüzeyinin jeolojisini düşünmenin tamamen yeni bir yolu.

2024’te iki araştırmacı bir Benzer yaklaşım Konveksiyonun Merkür mantosunda gerçekleşmediğini belirlemek için, bu gezegen çok küçük ve 4,5 milyar yıl önce oluşumundan bu yana önemli ölçüde soğudu.

Venüs ise hem içeride hem de dışta sıcak bir gezegendir. Yüzey sıcaklıkları 870 ° F’ye ulaşır ve volkanları ve diğer yüzey özellikleri net erime belirtileri gösterir. Bilim adamları uzun zamandır gezegenin iç kısmından ısının yüzeye nasıl aktarılabileceğini merak ettiler. Solomatov, “Kabuktaki konveksiyon eksik bir eksik mekanizma olabilir.” Dedi.

Solomatov, yüzeyin yakınındaki konveksiyonun Venüs yüzeyine volkanların tipini ve yerleşimini de etkileyebileceğini söyledi. 2023 yılında, Sanat ve Bilimler’de Dünya, Çevre ve Gezegen Bilimleri Doçenti Paul Byrne, 1990’ların başından beri NASA’nın Magellan Misyonundan radar görüntülerine dayanan 85.000 Venüs volkanı atlası yayınladı.

Solomatov, kendisi ve Byrne’nin matematiksel modellemeyi gezegenin jeolojisini daha iyi anlamak için Venüs’ün yüzeyinin gözlemleriyle birleştirecek olası işbirliklerini tartıştıklarını söyledi.

Solomatov, Venüs’ün gelecekteki görevlerinin kabuktaki yoğunluk ve sıcaklık hakkında daha ayrıntılı veri sağlayabileceğini umuyor. Beklendiği gibi konveksiyon meydana geliyorsa, kabuğun bazı alanları diğerlerinden daha sıcak ve daha az yoğun olmalıdır, yüksek çözünürlüklü yerçekimi ölçümleri kullanılarak tespit edilebilecek farklılıklar.

Ama belki de daha da ilgi çekici bir hedef, güneş sisteminin dışına ulaşan dondurulmuş cüce gezegeni olan Pluto’dur. Yeni Horizons Mission’dan görüntüler, Pluto’nun Sputnik Planitia bölgesinde Dünya’daki plaka sınırlarına benzeyen dikkate değer çokgen desenleri ortaya çıkardı. Bu çokgenler, 4 km kalınlığında bir katı azot buz tabakasında yavaş konveksiyon akımları ile oluşturulur.

Solomatov, “Pluto muhtemelen güneş sistemindeki, tektoniği yönlendiren konveksiyonun yüzeyde açıkça görülebildiği Dünya dışındaki ikinci gezegensel bedendir.” Dedi. “Hala anlamamız gereken büyüleyici bir sistem.”