Откуда известно, что на Венере нет тектоники плит?

Этот ответ дает некоторое представление о геологии поверхности Венеры:

Вода может быть необходима в качестве смазки для тектоники плит. Так это или нет, Венера не имеет тектоники плит. Вместо этого у него застойная геология крышки, иногда пробитая экстремальным вулканизмом (сибирские ловушки выравнивают вулканизм, а затем и некоторые другие).

Какие наблюдения позволяют сделать такой вывод? Существование тектоники плит на Земле было впервые определено путем объединения воедино множества кусочков головоломки, полученной из первых рук. С Венеры доступно гораздо меньше данных.

Насколько мне известно, карта Магеллана не показала глобальной сети зон субдукции (вместо этого субдукция, кажется, происходит на краях короны), плюс вы не видите примеров цепочек вулканов горячих точек, подобных цепи Гавайских-Императорских, где пластина движется через горячую точку. Однако нужно получить ссылки, чтобы сделать это полным ответом.
@mistertribs Интересно, не могли бы вы написать это как еще один ответ

Ответы (2)

С Венеры доступно гораздо меньше данных.

Некоторые данные существуют. Как упоминалось в ответе HDE 226868, существуют карты поверхности Венеры. Как и атмосфера Земли, атмосфера Венеры прозрачна для некоторых низкочастотных электромагнитных излучений, таких как те, которые используются радаром. Эти наблюдения согласуются с планетой с застойной тектоникой крышки и несовместимы с планетой с активной тектоникой плит; подробнее об этом ниже.

В дополнение к этим дистанционным наблюдениям Советский Союз успешно отправил в атмосферу Венеры несколько космических аппаратов, некоторые из которых приземлились и некоторое время работали на поверхности Венеры. Первоначальные попытки потерпели неудачу, потому что никто не думал, что условия на поверхности Венеры будут такими суровыми. Чтобы приземление было успешным, Советскому Союзу пришлось значительно уменьшить размеры парашютов и использовать материалы и авионику, способные выдерживать очень высокие температуры.

Каждое свидетельство, собранное на сегодняшний день в отношении Венеры, несовместимо с планетой с активной тектоникой плит:

  • Температура поверхности Венеры и давление намного выше критической точки воды. На поверхности Венеры не может быть жидкой воды. Вода широко (но не повсеместно) считается критически важной смазкой, которая способствует возникновению тектоники плит.
  • Радиолокационные наблюдения показывают планету с почти универсальным возрастом поверхности, около полумиллиарда лет. Это несовместимо с планетой с активной тектоникой плит, но согласуется с планетой с застойной тектоникой крышки.
  • Атмосфера Венеры очень плотная, намного толще атмосферы Земли, и в ней преобладает углекислый газ. Тектоника плит перерабатывает углекислый газ в зонах субдукции. Застойной тектоники крышки нет. Планета с тектоникой плит будет постепенно уменьшать количество углекислого газа в своей атмосфере в течение геологически длительных периодов времени. Планета с периодически активной застойной тектоникой крышки вместо этого будет наблюдать постепенное увеличение количества углекислого газа в своей атмосфере в течение геологически длительных периодов времени.
  • Многочисленные физические модели планет с очень высокой температурой поверхности предполагают, что такие планеты будут иметь довольно тонкую и довольно пластичную кору, которая может легко восстановиться после повреждений, вызванных подповерхностным напряжением.

Обратите внимание: застойная тектоника крышки горячих планет земной группы, таких как Венера и, возможно, Титан (Титан «горячий», потому что его геология основана на льду, а не на скале) довольно отличается от застойной тектоники крышки холодных планет земной группы, таких как как Луна и Марс. Поверхности Луны и Марса очень старые. Поверхность Венеры намного моложе по сравнению с ней. Венера подверглась по крайней мере одному недавнему почти глобальному обновлению поверхности. Такого не было ни на Луне, ни на Марсе. Тектоника плит, по-видимому, требует планеты, поверхность которой не слишком холодная и не слишком горячая, и на поверхности которой имеется достаточное количество жидкой воды.

Некоторые ссылки:

  • Дэвид Берковичи и Яник Рикард, «Тектоника плит, повреждение и наследование», Nature 508.7497 (2014): 513.
    DOI: 10.1038/nature13072 .
  • А. Давайль, С.Е. Смрекар и С. Томлинсон, «Экспериментальные и наблюдательные данные о субдукции, вызванной плюмами на Венере», Nature Geoscience 10.5 (2017): 349.
    DOI: 10.1038/NGEO2928 .
  • Джеймс Ф. Кастинг и Дэвид Кэтлинг, «Эволюция обитаемой планеты», Ежегодный обзор астрономии и астрофизики 41.1 (2003): 429-463.
    DOI: 10.1146/annurev.astro.41.071601.170049 .
  • Михаил А. Креславский, Михаил А. Иванов и Джеймс В. Хед, «История возрождения Венеры: ограничения плотности буферных кратеров», Icarus 250 (2015): 438-450.
    DOI: 10.1016/j.icarus.2014.12.024

  • Игнаси Рибас и др., «Эволюция солнечной активности с течением времени и влияние на атмосферы планет. I. Высокоэнергетическое излучение (1–1700 Å)», The Astrophysical Journal 622.1 (2005): 680.
    DOI: 10.1017 / S0074180900182427 .
    Доступный pdf: https://iopscience.iop.org/article/10.1086/427977/pdf .

По сути, это сводится к вопросу об однородности.

Магеллан достиг Венеры в начале 1990-х годов и смог значительно улучшить предыдущие попытки картографирования. Космический аппарат смог нанести на карту практически всю поверхность, включая распределение кратеров. Измерив плотность кратера , ученые обнаружили, что поверхность была довольно однородной; учитывая наши знания о кратерах на других внутренних телах Солнечной системы (например, на Луне), они смогли сказать, что поверхности примерно 500 миллионов лет.

Более того, это однородная цифра — хотя по всей планете существуют вариации, считается, что они связаны с местными проявлениями вулканизма. Одно из возможных объяснений особого возраста планеты состоит в том, что она пережила период глобальной вулканической активности около 500 миллионов лет назад, и вся земная кора была существенно преобразована.

я думаю, что вижу; плотность кратеров можно использовать в качестве косвенного показателя возраста поверхности, и, следовательно, это означает, что на границах плит нет «свежей» коры?
@uhoh Да, это идея.
На боковой панели «Связанные» появился этот вопрос , и он начинается со слов «Поверхность Венеры не старше 300 миллионов лет». Ответ ссылается на событие Global resurfacing . Так что более раннюю тектоническую активность этим методом исключить нельзя, но это уже другой вопрос.
@uhoh Это правильно; вполне возможно (и некоторые считают), что на Венере в какой-то момент была тектоническая активность. Конечно, опровергнуть это было бы непросто.
@uhoh и HDE226868, у Венеры действительно есть тектоническая активность, но не тектоника плит. Тип тектонической активности, которую можно получить с (в основном) застойной крышкой, - это периодические явления экстремального вулканизма. Тектоника плит перерабатывает углерод; много углерода уходит в мантию в зонах субдукции. С другой стороны, застойная крышка, иногда перемежающаяся экстремальными явлениями вулканизма, которые затмевают Сибирские траппы, вместо этого в конечном итоге наполняет атмосферу CO2, и в больших количествах, благодаря глубоким запасам углерода на планетах земной группы.
@DavidHammen, пожалуйста, не стесняйтесь добавлять ответ; не все находят время, чтобы прочитать все комментарии, и я думаю, что это довольно интересно (отсюда и вопрос).
@uhoh - Хотя этот ответ хорош, я дал ответ.