A NASA Magellan űrszondájának adatai alapján először sikerült közvetlen geológiai bizonyítékot találni vulkáni aktivitásra a Föld ikertestvérének felszínén. A tudósok az 1990-es években készült archív radarképek tanulmányozása során fedezték fel a bizonyítékokat.

A vulkanizmus tanulmányozása más bolygókon

Az aktív vulkánok tanulmányozása rendkívül fontos nem csak Földünkön, de más égitesteken is. A vulkánok működése segíthet megérteni, hogy egy bolygó belsőbb részei hogyan alakíthatják ki a kérgét, befolyásolhatja fejlődését és határozhatja meg lakhatóságát.

Az egyik új NASA-misszió éppen ezt fogja tenni. A dél-kaliforniai Jet Propulsion Laboratory által vezetett VERITAS – röviden Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography and Spectroscopy – misszió egy évtizeden belül indulhat el. Az űrszonda a felszínétől egészen a magjáig tanulmányozza majd a Vénuszt, hogy megértsük, fejlődése során hogyan került egy másik útra egy olyan kőzetbolygó, amely nagyjából akkora mint a Föld, de olyan világ lett belőle, amelynek felszínét vulkanikus síkságok és egyenetlen terep borítja, mindezeket pedig a vastag, forró, mérgező légkör rejti el.

„Az, hogy a NASA a VERITAS küldetést választotta, arra inspirált, hogy a Magellán adataiban a közelmúltbeli vulkanizmust keressem” – mondta Robert Herrick, az Alaszkai Fairbanks Egyetem kutatóprofesszora, a VERITAS tudományos csapatának tagja, aki az archív adatok tanulmányozását vezette. „Nem igazán számítottam arra, hogy sikerrel járok, de a Magellan űrszonda által készített képek kézi, mintegy 200 órányi összehasonlítása során két olyan felvételt találtam ugyanarról a régióról, amelyek nyolc hónap különbséggel készültek, és olyan árulkodó geológiai változásokat mutattak, amelyeket egy kitörés okozott.”

A vulkáni aktivitás modellezése

A Herrick által talált geológiai változások az Atla Regio-ban történtek, egy hatalmas fennsíkon a Vénusz egyenlítőjének közelében, ahol a bolygó két legnagyobb vulkánja, az Ozza Mons és a Maat Mons található. A régióról régóta úgy gondolták, hogy vulkanikusan aktív, de nem volt közvetlen bizonyíték a közelmúltbeli aktivitásra. A Magellan radarképeinek vizsgálata során Herrick azonosított egy, a Maat Monshoz kapcsolódó vulkáni nyílást, amely 1991 februárja és októbere között jelentősen megváltozott.

A februári képen a nyílás közel kör alakúnak tűnt, és kevesebb mint 2,2 négyzetkilométeres területet fedett le. Meredek belső oldalai voltak, és a külső lejtőkön lefolyó láva jelei mutatkoztak, ami aktivitásra utaló tényezők. A nyolc hónappal később készült radarképeken ugyanez a nyílás megduplázódott és eldeformálódott. Úgy tűnt, hogy a pereméig lávató töltötte ki.

A két megfigyelés ellentétes látószögből, azaz két eltérő perspektívából készült, ami megnehezítette az összehasonlítást. A három évtizedes adatok alacsonyabb felbontása csak tovább bonyolította a munkát.

Herrick a JPL munkatársával, Scott Hensley-vel, a VERITAS projekt tudósával és a Magellánéhoz hasonló radaradatok elemzésének specialistájával állt össze. A két kutató különböző konfigurációkban készített számítógépes modelleket a hasadékról, hogy különböző geológiai események forgatókönyveit, például földcsuszamlásokat tesztelhessenek. Ezekből a modellekből arra a következtetésre jutottak, hogy csakis egy vulkánkitörés okozhatta a változást.

A tudósok a Maat Mons aktivitása által generált lávafolyam méretét a Hawaii-on történt 2018-as Kilauea kitöréshez hasonlítják.

A VERITAS küldetés

A bolygón mindössze 30 évvel ezelőtt lezajlott vulkánkitörés csak egy kis ízelítő, milyen nagy volumenű felfedezéseket hozhat a VERITAS küldetés.

A várakozások szerint a misszió fejlett tudományos műszerei és nagy felbontású adatai kiegészíti majd a Magellán figyelemre méltó radarképeit, amelyek megváltoztatták az emberiség Vénuszról szerzett ismereteit.  A VERITAS a legmodernebb szintetikus apertúrájú radar segítségével 3 dimenziós globális térképeket készít majd, és egy közeli infravörös spektrométerrel a bolygó felszínének összetételét is ki tudja deríteni. Az űrszonda a bolygó gravitációs terét is meg fogja mérni, hogy meghatározhassa a Vénusz belső szerkezetét. A műszerek együttesen a bolygó múltjáról és jelenlegi geológiai folyamatairól adnak majd bővebb tudományos eredményeket.

Ezeket a tanulmányokat egészíti majd ki az EnVision, az ESA (Európai Űrügynökség) 2030-as évek elejére tervezett Vénusz-küldetése. Az űrszonda saját szintetikus apertúrájú radart (VenSAR néven) fog hordozni, amelyet a JPL-ben fejlesztenek, valamint egy, a VERITAS űrszondáéhoz hasonló spektrométert.