Przez dziesięciolecia astronomowie debatowali nad fundamentalną kwestią: Czy Wenus jest nadal aktywna wulkanicznie? Wcześniej sądzono, że powierzchnia planety została całkowicie odbudowana w wyniku pojedynczej masowej erupcji 500 milionów lat temu, ale nowe dowody wskazują na znacznie bardziej dynamiczną rzeczywistość.
Nowe badania sugerują, że techniki stosowane do monitorowania najpotężniejszych wulkanów na Ziemi – w szczególności erupcji Mauna Loa na Hawajach w 2022 r. – mogą zapewnić plan działania w zakresie wykrywania aktywnych przepływów lawy na Wenus.
Tajemnica powierzchni Wenus
Wenus to świat zrodzony z ognia. Zdjęcia radarowe ujawniły na jej powierzchni ponad 85 000 wulkanów, a atmosfera planety zawiera duże ilości dwutlenku węgla, dwutlenku siarki i azotu cząsteczkowego – gazów często kojarzonych z aktywnością wulkaniczną.
Jednak bezpośrednie dowody, takie jak widoczne chmury wulkaniczne, pozostają nieuchwytne. Stwarza to znaczną lukę w wiedzy: nie wiedząc, jak długo lawa pozostaje gorąca i płynna, naukowcy nie mogą łatwo odróżnić starożytnych, schłodzonych skał od świeżych, aktywnych erupcji podczas badania odległych planet.
Lekcje z Mauna Loa
Aby wypełnić tę lukę, geolog Ian Flynn i jego zespół zwrócili się do jednego z najbardziej aktywnych regionów wulkanicznych na Ziemi: Mauna Loa na Hawajach. Podczas erupcji w 2022 r. badacze wykorzystali kombinację publicznych i prywatnych danych satelitarnych do śledzenia ruchu lawy.
Badania te doprowadziły do dwóch głównych przełomów, które mają bezpośrednie implikacje dla eksploracji planet:
1. Prognozowanie erupcji z wykorzystaniem uczenia maszynowego
Analizując dane poprzedzające wydarzenie w 2022 r., badacze wykorzystali uczenie maszynowe do zidentyfikowania podziemnej akumulacji ciepła na około miesiąc przed rozpoczęciem erupcji. Chociaż przewidywanie wybuchów wulkanów pozostaje jednym z największych wyzwań geologii, wynik ten sugeruje, że wzorce termiczne mogą być sposobem na przewidywanie aktywności.
2. Przejście z 2D do 3D
Zdjęcia satelitarne zazwyczaj zapewniają płaski, dwuwymiarowy widok krajobrazu. Jednak najważniejszą zmienną jest grubość strumienia lawy ; określa, ile materiału zostanie wyrzucone i jak długo przepływ będzie aktywny, zanim całkowicie ostygnie.
Współpracując z ekspertami w dziedzinie pomiarów lodowców, zespół z powodzeniem przekształcił zdjęcia satelitarne 2D w modele 3D. Ustalili, że:
– Wypływy lawy o grubości ponad 20 metrów schładzały się przez około 21 miesięcy.
„Zrozumienie szybkości chłodzenia pozwala naukowcom przeprowadzać obliczenia wstecz, od odczytów temperatury po określenie wieku i składu lawy.
Przyszłość eksploracji Wenus
Metodologia ta ma stać się kamieniem węgielnym przyszłych misji kosmicznych. Misja NASA VERITAS, której wystrzelenie zaplanowano na początek lat 30. XXI wieku, ma na celu sporządzenie mapy powierzchni Wenus z niespotykaną dotąd precyzją.
Jeśli VERITAS wykryje sygnatury cieplne na Wenus, „modele chłodzenia” opracowane na podstawie danych z Mauna Loa będą bezcenne. Pozwolą naukowcom określić, czy obserwują zupełnie nową erupcję, czy dogasający żar starej, co ostatecznie wyjaśni, czy Wenus jest geologicznie „martwym” światem, czy też żywą, oddychającą planetą.
„Zrozumienie sposobu stygnięcia lawy pozwala naukowcom udoskonalić nasze modele podczas wykrywania aktywnych wulkanów na innych planetach”.
Wniosek: opanowując fizykę chłodzenia lawy na Ziemi, naukowcy tworzą narzędzia analityczne potrzebne do rozszyfrowania historii wulkanicznej – i obecnej aktywności – Wenus.
