Důkazy vulkanické aktivity na Venuši od sondy Magellan

Na povrchu Venuše byl vůbec poprvé pozorován přímý geologický důkaz nedávné vulkanické činnosti. Vědci tento objev učinili poté, co se pustili do archivních radarových snímků Venuše, které byly pořízeny před více než 30 lety americkou sondou Magellan. Na snímcích pořízených v devadesátých letech minulého století se podařilo objevit změny tvaru a výrazné zvětšení vulkanického průduchu za dobu kratší než jeden rok. Vědci studují aktivní vulkány, aby porozuměli tomu, jak může nitro planety ovlivňovat její kůru, pohánět její změny a také ovlivňovat obyvatelnost. Jedna z nových amerických misí se právě na tohle zaměří. Pod vedením kalifornské JPL vzniká projekt VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy), který má startovat během zhruba deseti let. Orbiter bude studovat Venuši z oběžné dráhy od povrchu až po jádro, aby mohli vědci pochopit, proč se kamenná planeta zhruba o velikosti Země vydala úplně jinou cestou a stal se z ní svět pokrytý vulkanickými pláněmi a deformovaným terénem, který pokrývá hustá, horká a toxická atmosféra.

„Když NASA vybrala misi VERITAS k realizaci, inspirovalo mne to, abych se zkusil poohlédnout v datech ze sondy Magellan po stopách nedávné vulkanické aktivity,“ vzpomíná Robert Herrick, profesor a výzkumník z University of Alaska ve Fairbanks, který je také členem týmu mise VERITS. Právě on tedy stál v čele týmu, který si připsal aktuální objev. „Opravdu jsem nečekal, že by to mohlo být úspěšné, ale po zhruba 200 hodinách manuálního porovnávání snímků pořízených při různých obězích sondy Magellan jsem si všiml dvou obrázků, které zachycovaly stejnou oblast a dělilo je zhruba 8 měsíců. Rozdíly v obou obrázcích vykazovaly charakteristické geologické změny způsobené erupcí,“ popisuje Herrick.

Proces vědeckého pátrání je i s výsledky popsán v nové studii publikované v časopise Science. Herrick také své objevy 15. března prezentoval na 54. konferenci lunárních a planetárních věd v texaském městě Woodlands. Geologické změny, které Herrick objevil, proběhly v oblasti Atla Regio, což je pustá vrchovina nedaleko rovníku, ze které vyrůstají dvě největší sopky na Venuši – Ozza Mons a Maat Mons. Tato oblast byla již dlouho považována za vulkanicky aktivní, ovšem přímý důkaz nedávné činnosti zatím chyběl. Během hledání v radarových snímcích ze sondy Magellan se Herrickovi podařilo objevit vulkanický průduch spojený s Maat Mons, který se mezi únorem a říjnem 1991 výrazně změnil.

Na únorovém snímku vypadá průduch téměř kruhově a pokrývá oblast menší než dva a čtvrt kilometrů čtverečních. Jeho vnitřní stěny byly prudké a vnější stěny vykazovaly stopy stékající lávy, což mohlo naznačovat vulkanickou aktivitu. Na radarových snímcích pořízených o osm měsíců později však tento průduch téměř zdvojnásobil svou velikost a vypadal deformovaně. Kromě toho to vypadalo, jako kdyby byl až po okraj vyplněn lávovým jezerem. Jelikož tyto dva snímky zachycovaly danou oblast z odlišných úhlů, měly různou perspektivu, což komplikovalo jejich porovnání. A aby to bylo ještě složitější, musíme si uvědomit, že šlo o tři desítky let stará data v relativně nízkém rozlišení.

Herrick proto oslovil Scotta Hensleyho z JPL, který je také součástí týmu mise VERITAS a specializuje se na analýzu radarových dat, která jsou podobná těm ze sondy Magellan. Tito dva výzkumníci vytvořili počítačové modely průduchu v různých konfiguracích, aby otestovali různé scénáře geologických událostí jako jsou například sesuvy půdy. Z těchto modelů pak usoudili, že podobnou změnu mohla vyvolat pouze sopečná erupce. „Snímkům odpovídalo pouze pár simulací a nejpravděpodobnějším scénářem je vulkanická činnost, ke které došlo na povrchu Venuše během mise sondy Magellan,“ popisuje Hensley a dodává: „Je to sice jen jeden datový bod z celé planety, ale potvrzuje, že tu v moderní éře dochází ke geologické činnosti.“ Vědci přirovnávají velikost lávového proudu, který vznikl v důsledku aktivity sopky Maat Mons, k erupci sopky Kilauea na Havaji v roce 2018.

Herrick, Hensley a zbytek týmu kolem mise VERITAS se nemohou dočkat, co přinese moderní přístrojové vybavení jejich sondy schopné pořizovat data ve vysokém rozlišení, která perfektně doplní databázi radarových snímků od sondy Magellan. Právě její snímky pomohly přetransformovat znalosti lidstva o Venuši. „Venuše je záhadný svět a sonda Magellan naznačila mnoho možností,“ popisuje Jennifer Whitten, zástupkyně hlavního vědeckého pracovníka mise VERITAS z Tulane University v New Orleans a dodává: „Nyní, když jsme si velice jistí tím, že planeta zažívala vulkanické erupce před pouhými 30 lety, můžeme to považovat za drobný náznak toho, jak úžasné objevy učiní právě VERITAS.“

Sonda VERITAS použije špičkový moderní radar se syntetickou aperturou, který pomůže vytvořit globální 3D mapy povrchu, ale také blízký infračervený spektrometr k určení chemického složení látek na povrchu. Sonda však také bude měřit gravitační pole planety k určení struktury její vnitřní stavby. Palubní přístroje společně nabídnou cenné informace o historii i současnosti geologických procesů na této planetě. Ale rozdíl mezi misemi Magellan a VERITAS však nebude jen v kvalitě dat. Údaje ze sondy Magellan nebyly zrovna dvakrát uživatelsky přívětivá k analýze, což vyplývá z doby, kdy byla pořízena. Herrick popisuje, že v 90. letech se spoléhalo na krabice, ve kterých byla CD s daty o Venuši, které sestavila NASA a tyto krabice pak byly doručeny poštou. Oproti tomu měření z VERITAS budou vědecké komunitě k dispozici online. To umožní výzkumníkům aplikovat na naměřená data ty nejmodernější metody jako je strojové učení, aby mohla být planeta pečlivě analyzována a prozradila i svá nejniternější tajemství.

Data ze sondy VERITAS se budou vhodně doplňovat s údaji od evropské sondy EnVision, která se má k Venuši vydat začátkem 30. let. Také ona bude vybavena radarem se syntetickou aperturou (přístroj VenSAR), který momentálně prochází vývojem na Jet Propulsion Laboratory, ale také ponese spektrometr velmi podobný tomu na sondě VERITAS. Ostatně oba v dnešním článku zmínění vědci – Robert Herrick a Scotta Hensley jsou součástí vědeckého týmu kolem přístroje VenSAR.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/da/Magellan_diagramm.png
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Magellan_deploy.jpg
https://www.nasa.gov/…/image/e-pia00104-venus-full-alt-1041.jpg
https://www.nasa.gov/…/image/2-study_area_for_pub_jan23-1041.jpg