Иллюзия земного родства

Венеру часто называют сестрой Земли. По массе, размеру и средней плотности эти планеты очень близки. Однако эволюция этих двух миров пошла по совершенно разным путям. На сегодняшний день прямых данных о внутреннем строении Утренней звезды нет. На её поверхности нет ни одного сейсмометра, поэтому наши знания опираются на компьютерное моделирование, гравиметрию и радиолокацию рельефа. Согласно современным теоретическим моделям, внутреннее строение Венеры в целом схоже с другими планетами земной группы, но есть и важные отличия.

Внутреннее строение Венеры. Фото: взято из en.wikipedia.org   

Кора

Это самый верхний твёрдый слой. Считается, что она состоит в основном из силикатных пород (базальты различных типов). Её толщина в среднем оценивается примерно в 20–70 км. В некоторых регионах, называемых тессерами, кора может быть значительно толще. В отличие от Земли, где литосфера разбита на движущиеся тектонические плиты, кора Венеры представляет собой почти единую неподвижную оболочку. Поэтому на Венере существуют уникальные геологические структуры, такие как короны, арахноиды, тессеры.

Арахноид на поверхности Венеры. Фото: взято из en.wikipedia.org   

Короны – гигантские концентрические системы разломов, которые образуют кольца и эллипсы диаметром от 60 до более чем 2000 километров. Арахноиды имеют вид концентрических овалов, между которыми существует густая сеть разломов, имеющая некоторое сходство с паутиной.

Размеры этих образований составляют от 100 до 200 км в диаметре. Тессеры представляют собой наборы размером от сотен до тысяч километров, поверхность которых пересечена в разных направлениях системами хребтов и разделяющих их желобов-долин. Эти хребты образуют сложную мозаику, напоминающую черепичную крышу, так как поверхность их имеет многочисленные ступенчатые перепады высот.

Тессера на восточном краю области Альфа. Общая протяжённость области около 1500 км. Изображение получено с КА «Магеллан» (пространственное разрешение 120 метров на пиксель), 1991 г. Фото: взято из en.wikipedia.org   

Мантия

Самый массивный слой планеты. Он тоже силикатный и состоит из соединений кремния, магния, железа и других элементов. Толщина мантии сопоставима с земной и оценивается примерно в 2800 км. Из-за колоссального давления породы здесь находятся в пластичном, медленно текущем состоянии. В мантии происходят конвекционные движения: более нагретые породы поднимаются, более холодные опускаются. Считается, что именно эта внутренняя циркуляция тепла питает вулканическую активность и влияет на деформацию литосферы.

Ядро

В самом центре находится железоникелевое ядро. Его радиус, по расчётам, составляет около 3000 км. Однако есть важный нюанс: у Венеры нет собственного глобального магнитного поля. А ведь именно движение электропроводящего вещества в жидком ядре (динамо-эффект) обычно генерирует такое поле у планет. Учёные связывают это с тем, что в ядре Венеры, вероятно, отсутствует необходимая конвекция. При этом есть разные гипотезы: возможно, ядро полностью твёрдое; возможно, оно слишком горячее и твёрдое внутреннее ядро не формируется. Общая масса железного ядра составляет около трети массы всей планеты. Средняя плотность Венеры (~5,2 г/см³) довольно близка к земной (~5,5 г/см³).

Таким образом, главное различие кроется не в составе, а в динамике. На Земле работает механизм тектоники плит: океаническая кора постоянно обновляется, уходя в мантию в зонах субдукции. Этот механизм работает как гигантская система охлаждения, сбрасывающая внутреннее тепло планеты. На Венере он сломан. Толстая, сухая и горячая кора работает как теплоизоляционное одеяло. Тепло накапливается внутри годами, а затем прорывается наружу через катастрофические события. Планетологи предполагают, что история Венеры – это череда глобальных вулканических апокалипсисов. Примерно раз в несколько сотен миллионов лет планета перегревается, ее литосфера полностью плавится и тонет в магме, поверхность заливается новыми потоками лавы толщиной в километры, после чего планета снова «успокаивается» на сотни миллионов лет. Поэтому возраст венерианских равнин удивительно мал по космическим меркам – им всего несколько сотен миллионов лет, а ударных кратеров на планете очень мало.