VERITAS Küldetés: Vénusz mély igazságainak vizsgálata

Tartalomjegyzék:

VERITAS Küldetés: Vénusz mély igazságainak vizsgálata
VERITAS Küldetés: Vénusz mély igazságainak vizsgálata
Anonim

A VERITAS küldetés a Vénusz megfigyelésével segíthet megérteni bolygónk fejlődését, sőt más csillagok körül keringő sziklás bolygókat is.

Képzeljük el a Földet. Most töltse meg az eget vastag, napfényes kénsavfelhőkkel; párologtatja el az óceánokat, emelje fel a hőmérsékletet 500 Celsius fokra, és növelje a légnyomást annyira, hogy palacsintává lapítson bennünket. Nálunk most van a Vénusz, egy sziklás bolygó, mérete hasonló a Földhöz, de szinte minden más jelben más.

Hogy ezek a testvérbolygók mennyire másképp alakultak, évtizedek óta forró tudományos kérdés, és a javasolt VERITAS nevű küldetés válaszokat keres azzal, hogy jobban megértjük a második bolygót formáló belső geodinamikát.

A VERITAS -t (a Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography & Spectroscopy rövidítése) a NASA Discovery Program keretében választják ki, és a NASA dél -kaliforniai Jet Propulsion Laboratory (JPL) fogja üzemeltetni. A projekt partnerei a Lockheed Martin, az Olasz Űrügynökség, a Német Űrügynökség és a Francia Űrügynökség.

„A Vénusz olyan, mint egy űrvesztes” - mondta Suzanne Smrekar, a JPL VERITAS vezető nyomozója. "Két bolygótest van, a Föld és a Vénusz, amelyek majdnem ugyanúgy fejlődtek, de két teljesen eltérő evolúciós utat jártak be, és nem tudjuk, miért."

Az utolsó küldetés a bolygó felszínének tanulmányozására a NASA Magellán űrhajója volt, amelyet 1994 -ben fejeztek be. Az űrhajó csábító nyomokat adott a Vénusz geológiájáról, de a műszerek nem tudták magabiztosan kitalálni a Vénusz felszíni jellemzőinek eredetét.

A 2026-ban indított VERITAS a bolygó körül kering, és árnyékos felhőkön keresztül figyel egy erőteljes csúcstechnológiás radarrendszer segítségével, hogy 3D globális térképeket és közeli infravörös spektrométert hozzon létre a felület összetételének meghatározásához. A bolygó gravitációs mezőjét is meg fogja mérni, hogy meghatározza a Vénusz belsejének szerkezetét. Az eszközök együtt nyomokat adnak a bolygó múltbeli és jelenlegi geológiai folyamatairól, magjától a felszínig.

Ablak a korai Földre

A Földnek kemény kérge van, amely körülveszi a bolygót, amely a köpeny tetején lévő tektonikus lemezekből álló mozaikra bomlik. A köpenyben lévő konvekció segít szabályozni a felületi lemezek mozgását. Amikor egyes födémek befelé süllyednek (ezt a folyamatot szubdukciónak nevezik), megolvadnak, és a vulkáni anyagok gáztalanítása illékony elemeket (például vizet, nitrogént, szén -dioxidot és metánt) bocsát ki a légkörbe.

Ha többet megtud a Vénusz geológiai folyamatairól, ahol a meleg kéreg jó hasonlat a korai Földre, amikor a lemezek még csak most kezdtek kialakulni, értékes betekintést nyújt ezeknek a folyamatoknak a földi eredetébe.

"A legnagyobb rejtély számomra a Vénusz deformációs szerkezeteinek mértéke (a felszínen lévő kőzetterületek, amelyek hatalmas geológiai nyomás alatt beestek), amelyek tanulmányozhatók a bolygó tektonikus tevékenységének természetének megértéséhez" - mondja Joan csapattag Stoke, a geológia és a geofizika professzora, a pasadenai Caltech szeizmológiai laboratóriumában.

A VERITAS nagy felbontású 3D-s topográfiai térképek létrehozásával olyan struktúrák kerülnek fókuszba, amelyek korábban túl kicsik voltak a látáshoz. Ezek a szerkezetek tartalmazhatják a domborzat topográfiát a hibák mindkét oldalán, például a San Andreas -törést, amely jelentős tektonikai aktivitásra utal. A VERITAS az interferometrikus alakváltozási térképek segítségével is először az aktív felszíni pusztítást fogja keresni, először a Földön kívül.

Image
Image

A VERITAS kiterjedt deformációs szerkezeteket - a tesserát - tanulmányozza. Ezek a fennsíkszerű jellemzők hasonlóak lehetnek a Föld kontinenseihez. A vezető elmélet szerint a Föld kontinensei akkor keletkeztek, amikor a vasban gazdag óceánkéreg víz alá került és megolvadt, így hatalmas mennyiségű új, kevésbé vasban gazdag kontinentális kéreg keletkezett, amely az óceán fölé emelkedett.

Annak megállapítására, hogy a Vénusz fennsík tessera a Föld kontinenseihez hasonló módon alakult -e ki, a VERITAS létrehozza az első globális multispektrális kompozíciós térképeket a Vénusz felszínéről. Ha összetételük hasonlít a kontinentális kéregre, akkor információkat kapunk a Vénusz nedvesebb múltjáról is.

Vulkáni világ

A Földön a lemeztektonika és a vulkanizmus kéz a kézben jár. De mi a helyzet a Vénusszal?

„Annak megállapítása, hogy a Vénusz aktívan vulkanikus -e, és annak megértése, hogy mi hajtja ezt a folyamatot, az egyik igazán izgalmas kérdés, amire szeretnék választ kapni” - mondja Jennifer Whitten, a bolygó tudósa, az egyetem VERITAS kutatócsoportjának tagja. New Orleans.

A VERITAS spektrométer segítségével meghatározza, hogy mely kőzetek keletkeztek a közelmúltban a magma kitörések következtében, mielőtt a légkörrel való kölcsönhatásnak ideje lett volna megváltoztatni kémiai összetételét. Ezenkívül a spektrométer forró pontokat keres az aktív kitörésekből, míg a radarkészülék aktív hibákat keres, jelezve a tektonikai aktivitást.

Miután megismerkedtek a Vénusz vulkánjaival és az őket okozó geofizikai folyamatokkal, a tudósok képesek lesznek felmérni azok hatásait is a bolygó éghajlatára, és talán megválaszolni egy másik kulcskérdést: tartalmaz -e nagy mennyiségű vizet a bolygó belseje, mint a Föld?

Lakható bolygók létrehozása

A lemeztektonika és a vulkanizmus nem csak a bolygó alakjára van hatással; szorosan összefüggnek a bolygó lakhatóságával. A lemeztektonika erősen befolyásolja a Föld hosszú távú éghajlatát, befolyásolja azokat a folyamatokat, amelyek egyensúlyban tartják a légkört: a vulkanizmust, amely illékony anyagokat bocsát ki a légkörbe, és a szubdukciót, amely az illékony anyagokat visszaforgatja. Ezenkívül a Föld kontinenseinek kialakulása és eróziója nagy hatással van az óceánok összetételére és a légkörre. Ezek a folyamatok együtt tápanyagokat és kedvező klímát biztosítanak az élethez.

De mi az a finom geodinamikai egyensúly, amely végül lakhatóvá teszi a bolygót? Tekintettel a Napon kívüli csillagok körül keringő exobolygók ezreinek felfedezésére, a válasz segíthet megérteni természetüket.

„A Vénusz titkainak feltárásához be kell néznünk a Vénusz belsejébe; ez a globális geológiai és légköri evolúció motorja” - mondta Smrekar. „A Vénusz és a Föld lényegében egyedi világok? Vagy ezek a "ikrek" közötti különbségek tisztán kozmetikai jellegűek? A válasz erre a kérdésre lesz a kulcs ahhoz, hogy megértsük, mi teszi lakhatóvá más sziklás bolygókat, és végső soron az élet megjelenését."

Ajánlott: