Pod gęstą warstwą chmur spowijających Wenus naukowcy zidentyfikowali strukturę, która może być jednym z największych znanych kanałów lawowych w Układzie Słonecznym. Analiza danych radarowych z misji Magellan pozwoliła wykryć pustą przestrzeń pod powierzchnią planety w rejonie Nyx Mons. Odkrycie, opisane na łamach „Nature Communications”, dostarcza nowych informacji o geologicznej historii tzw. bliźniaczki Ziemi i pokazuje, jak wiele wciąż pozostaje do poznania.
Radar zagląda pod powierzchnię planety
Wenus od dekad stanowi wyzwanie dla planetologów. Jej atmosfera, zdominowana przez dwutlenek węgla i chmury kwasu siarkowego, uniemożliwia klasyczne obserwacje optyczne. Dlatego w latach 1990–1992 sonda NASA Magellan wykorzystała radar z syntetyczną aperturą (SAR), aby zmapować niemal całą powierzchnię planety z rozdzielczością sięgającą kilkuset metrów.
Zespół z Uniwersytetu w Trydencie przeanalizował archiwalne obrazy radarowe w miejscach, gdzie widoczne są tzw. świetliki – zapadliska powstające wskutek zawalenia się stropu podziemnej pustki. Takie struktury są znane z Księżyca i Marsa, a na Ziemi towarzyszą rozległym systemom wulkanicznym. Na Wenus zidentyfikowano formę, którą badacze interpretują jako pusty kanał lawowy o średnicy około jednego kilometra, z warstwą skalną nad pustką grubą na co najmniej 150 metrów i przestrzenią sięgającą minimum 375 metrów głębokości.
Parametry te wykraczają poza typowe rozmiary kanałów lawowych spotykanych na Ziemi. Wpisują się natomiast w górne zakresy modeli teoretycznych dotyczących Księżyca. Oznacza to, że warunki fizyczne panujące na Wenus – niższa grawitacja niż na Ziemi oraz bardzo gęsta atmosfera – sprzyjały powstawaniu wyjątkowo stabilnych i rozległych struktur podpowierzchniowych.
Geologia Wenus w świetle matematycznych modeli
Interpretacja danych radarowych wymagała precyzyjnego modelowania matematycznego. To przypomina tradycję badań, które łączą obserwację z rachunkiem – drogę wyznaczoną w XVI wieku przez Mikołaja Kopernika. W jego dziele „De revolutionibus orbium coelestium” geometria stała się narzędziem opisu ruchu ciał niebieskich. Dziś podobną rolę pełnią zaawansowane algorytmy przetwarzania sygnału radarowego i modele fizyczne opisujące zachowanie lawy w różnych warunkach ciśnienia i grawitacji.
Kanały lawowe powstają, gdy płynąca lawa tworzy na powierzchni skorupę, pod którą utrzymuje się strumień stopionej skały. Po ustaniu erupcji wnętrze może się opróżnić, pozostawiając długą pustą przestrzeń. Na Wenus wysoka temperatura powierzchni i odmienne właściwości atmosfery wpływały na tempo stygnięcia lawy oraz stabilność powstałych tuneli. Analiza morfologii terenu wokół Nyx Mons sugeruje, że podobne struktury mogą ciągnąć się nawet na długości około 45 kilometrów.
Badania te wpisują się w szerszy nurt nauk planetarnych, w którym łączą się geologia, fizyka i matematyka. Rozwój metod radarowych i modelowania numerycznego stanowi współczesne rozwinięcie tradycji nauk ścisłych, które w Polsce mają długą historię – od kopernikańskiej astronomii po współczesne badania kosmiczne realizowane przy udziale polskich inżynierów i zespołów analitycznych współpracujących z Europejską Agencją Kosmiczną.
Nowe misje i kolejne pytania
Odkrycie ma znaczenie dla planowanych misji orbitalnych. Europejska misja Envision oraz amerykańska VERITAS mają zostać wyposażone w nowoczesne systemy radarowe o wyższej rozdzielczości. Envision będzie dodatkowo dysponować radarem penetrującym grunt, zdolnym do badania podpowierzchniowych warstw do głębokości kilkuset metrów. Pozwoli to weryfikować hipotezy dotyczące rozległości kanałów lawowych i lepiej zrozumieć aktywność wulkaniczną Wenus.
Historia badań tej planety pokazuje, że postęp dokonuje się dzięki połączeniu archiwalnych danych z nowymi metodami analizy. Podobnie jak w czasach Kopernika, kluczowe okazuje się krytyczne odczytanie dostępnych obserwacji i odwaga w formułowaniu wniosków wykraczających poza dotychczasowe wyobrażenia o budowie świata.
