Modeller, Venüs’ün aşırı ısınmış çekirdeğinin uzun süreli volkanizma ve uzun ömürlü yeniden yüzey oluşumuna neden olabileceğini gösteriyor.
Southwest Araştırma Enstitüsü liderliğindeki bir ekip, Dünya’nın kardeş gezegeninin levha tektoniği olmamasına rağmen nasıl genç bir yüzeyi koruduğunu açıklamak için Venüs’ün erken etki geçmişini modelledi. Dünya ve Venüs’ün erken çarpışma geçmişlerinin karşılaştırılması yoluyla, Venüs’ün daha yüksek hızlı, yüksek enerjili çarpışmalar yaşadığına inanılıyor. Bu etkiler, aşırı ısınmış bir çekirdeğin oluşumuna yol açarak uzun süreli volkanizmayı ve gezegenin yeniden yüzeye çıkmasını tetikledi.
İç Gezegensel Farklılıkları Anlamak
“İç güneş sisteminin gizemlerinden biri, benzer boyut ve kütle yoğunluklarına rağmen, Dünya ve Venüs’ün çarpıcı şekilde farklı şekillerde çalışmasıdır, özellikle de bir gezegende malzemeleri hareket ettiren süreçleri etkiliyor,” dedi Nature Astronomy’deki bu bulgularla ilgili yeni bir makalenin baş yazarı Dr. Simone Marchi.
{ 6}
Southwest Araştırma Enstitüsü liderliğindeki bir ekip, Dünya’nın kardeş gezegeninin levha tektoniği olmamasına rağmen nasıl genç bir yüzeyi koruduğunu açıklamak için Venüs’ün erken etki tarihini modelledi. Yeni model, gezegenlerin Güneş’ten uzaklıklarının Venüs’e daha yüksek enerjili, daha yüksek hızlı etkilerle sonuçlandığını öne sürüyor. Bu güçlü çarpışmalar, genişlemiş, geniş volkanizmayı teşvik eden ve gezegeni yeniden yüzeye çıkaran aşırı ısınmış bir çekirdek yarattı. Kredi: Southwest Research Institute
Venüs ve Dünya Üzerinde Levha Tektoniği ve Volkanizma
Yer kabuğunun parçaları dağ sıraları oluşturmak üzere çarpıştıkça ve yer yer volkanizmayı teşvik ederken, Dünya’nın değişen plakaları sürekli olarak yüzeyini yeniden şekillendirir. Venüs, güneş sistemindeki diğer tüm gezegenlerden daha fazla yanardağa sahiptir, ancak yüzeyinde yalnızca bir sürekli plaka vardır. 80.000’den fazla yanardağ – Dünya’nın 60 katı – lav selleri yoluyla gezegen yüzeyinin yenilenmesinde önemli bir rol oynadı ve bu bugüne kadar devam edebilir. Önceki simülasyonlar, volkanizmanın bu seviyesini desteklemek için senaryolar oluşturmakta zorlanıyordu.
Erken Çarpışma ve Volkanizma
Yale Üniversitesi’nden ortak yazar Profesör Jun Korenaga, “Son modellerimiz, Venüs’teki erken, enerjik çarpışmaların neden olduğu uzun ömürlü volkanizmanın genç yüzey yaşı için ikna edici bir açıklama sunduğunu gösteriyor” dedi. “Bu muazzam volkanik aktivite, aşırı ısınmış bir çekirdek tarafından besleniyor ve güçlü bir iç erimeyle sonuçlanıyor.”
Bu yüksek çözünürlüklü (1 milyon parçacık) bilgisayar simülasyonu, saniyede 18 mil (30 km/s) hızla Venüs’e kafa kafaya çarpan 1.800 mil çapında (3.000 kilometre) bir mermiyi gösteriyor. Soldaki renkler farklı malzemeleri gösteriyor – Venüs’ün çekirdeği için kahverengi; merminin çekirdeği için beyaz; ve her iki nesnenin silikat örtüsü için yeşil. Sağ taraftaki renkler malzemelerin sıcaklığını göstermektedir. Kredi: Southwest Araştırma Enstitüsü
Gezegen Oluşumları ve Etki Tarihleri
Dünya ve Venüs, güneş sisteminin aynı çevresinde, katı maddelerin birbiriyle çarpışması ve yavaş yavaş birleşerek iki kayalık gezegeni oluşturmasıyla oluştu. Gezegenlerin Güneş’e olan uzaklıklarındaki küçük farklılıklar, etki geçmişlerini, özellikle de bu olayların sayısını ve sonucunu değiştirdi. Bu farklılıklar, Venüs’ün Güneş’e daha yakın olması ve onun etrafında daha hızlı hareket ederek çarpma koşullarına enerji vermesi nedeniyle ortaya çıkar. Buna ek olarak, çarpışmalı büyümenin kuyruğuna tipik olarak, Dünya’nın yörüngesinin ötesinden gelen ve Dünya’dan ziyade Venüs’le çarpışmak için daha yüksek yörünge dışmerkezlikleri gerektiren ve daha güçlü etkilerle sonuçlanan çarpma motorları hakimdir.
Venüs’ün İç Koşulları
“Daha yüksek çarpma hızları silikatı daha fazla eritir ve Venüs’ün mantosunun %82 kadarını eritir,” dedi Sagan Üyesi ve SwRI ortak yazarı Dr. Raluca Rufu. “Bu, küresel olarak yeniden dağıtılan karışık bir erimiş malzeme mantosu ve aşırı ısınmış bir çekirdek üretir.”
Venüs üzerindeki çarpmaların hızı Dünya’dakinden önemli ölçüde daha yüksek olsaydı, birkaç büyük çarpmanın son derece farklı sonuçları olabilir ve sonraki jeofiziksel evrim için önemli sonuçlar doğurabilirdi. Çok disiplinli ekip, büyük ölçekli çarpışma modellemesi ve jeodinamik süreçlerdeki uzmanlığı birleştirerek, bu çarpışmaların Venüs’ün uzun vadeli evrimi üzerindeki sonuçlarını değerlendirdi.
Gelecekteki Çalışmalar İçin Çıkarımlar
“Venüs’ün iç koşulları iyi bilinmiyor ve enerjik etkilerin rolü ele alınmadan önce jeodinamik modeller, Venüs’te gördüğümüz büyük volkanizmaya ulaşmak için özel koşullar gerektiriyordu,” dedi Korenaga. “Modele enerjik etki senaryoları girdikten sonra, parametreleri gerçekten değiştirmeden kolayca kapsamlı ve genişlemiş volkanizmayı ortaya çıkarır.”
Ve bu yeni açıklamanın zamanlaması şans eseridir. 2021’de NASA, VERITAS ve DAVINCI adlı iki yeni Venüs görevi taahhüt ederken, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) EnVision adında bir misyon planlıyor.
Marchi, “Şu anda Venüs’e ilgi yüksek,” dedi. “Bu bulguların, yaklaşan görevlerle sinerjisi olacaktır ve görev verileri, bulguların doğrulanmasına yardımcı olabilir.”
Referans: “Uzun ömürlü volkanik yeniden yüzeye çıkma, Venüs’ün erken çarpışmalarla yönlendirilmesi”, yazan Simone Marchi, Raluca Rufu ve Jun Korenaga, 20 Temmuz 2023, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-023-0203 7-2