Một nghiên cứu mới tiết lộ những dấu hiệu bị bỏ qua về hoạt động địa chất trên Sao Kim — manh mối cho thấy bề mặt bí ẩn của hành tinh này vẫn đang thay đổi cho đến ngày nay. Những dấu hiệu này, được tìm thấy trong các đặc điểm hình tròn khổng lồ gọi là "coronae", có thể không chỉ định hình lại hiểu biết của chúng ta về Sao Kim mà còn cung cấp cái nhìn thoáng qua về quá khứ xa xưa của Trái Đất.
Coronae là những cấu trúc hình bầu dục rộng lớn có kích thước từ hàng chục đến hàng trăm dặm. Người ta tin rằng chúng hình thành khi các luồng khí nóng từ sâu bên trong một hành tinh đẩy vào lớp vỏ ngoài của nó được gọi là thạch quyển. Hãy tưởng tượng một bong bóng đá nóng chảy chuyển động chậm ép lên bên dưới bề mặt, làm cong vênh và nứt lớp vỏ bên trên.
Các đặc điểm địa chất ấn tượng này, được bao quanh bởi các vành đai nứt vỡ, nằm rải rác trên khắp Sao Kim, mở ra một cửa sổ tuyệt đẹp vào hoạt động bên trong của hành tinh, các nhà khoa học cho biết. "Chúng là những đặc điểm rất lớn và mọi người đã đưa ra nhiều lý thuyết khác nhau trong nhiều năm qua về cách chúng hình thành", đồng tác giả Anna Gülcher, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Bern ở Thụy Sĩ, cho biết trong tuyên bố của NASA/JPL. "Điều thú vị nhất đối với nghiên cứu của chúng tôi là giờ đây chúng tôi có thể nói rằng rất có thể có nhiều quá trình hoạt động khác nhau và đang diễn ra thúc đẩy sự hình thành của chúng."
Những hình bầu dục khổng lồ này từng rải rác trên khắp hành tinh của chúng ta, vì vậy, việc nghiên cứu chúng trên sao Kim có thể tiết lộ nhiều điều về cả hai hành tinh, các nhà khoa học cho biết.
"Hiện nay, chúng ta không tìm thấy vành nhật hoa trên Trái đất; tuy nhiên, chúng có thể đã tồn tại khi hành tinh của chúng ta còn non trẻ và trước khi kiến tạo mảng được hình thành", tác giả chính của nghiên cứu, Gael Cascioli, nhà khoa học nghiên cứu trợ lý tại Đại học Maryland, Quận Baltimore, cho biết. và Trung tâm bay không gian Goddard của NASA tại Greenbelt, Maryland trong tuyên bố.
"Bằng cách kết hợp dữ liệu về trọng lực và địa hình, nghiên cứu này đã cung cấp một cái nhìn sâu sắc mới và quan trọng về các quá trình ngầm có thể đang định hình bề mặt của Sao Kim."
Để tìm ra quá trình có khả năng xảy ra nhất đằng sau sự hình thành của các vành nhật hoa trên Sao Kim, nhóm nghiên cứu đã xây dựng một mô hình máy tính 3D mô phỏng dòng chảy của vật liệu nóng bên trong hành tinh này — giống như một thí nghiệm ảo về hoạt động bên trong của hành tinh. Họ đã thử nghiệm các kịch bản hình thành khác nhau và so sánh kết quả của họ với dữ liệu về trọng lực và địa hình do tàu vũ trụ Magellan của NASA thu thập, tàu này đã lập bản đồ sao Kim vào đầu những năm 1990.
Dữ liệu về trọng lực, đo cường độ trọng lực tại các điểm khác nhau dọc theo bề mặt hành tinh, đã trở thành một bước ngoặt. Điều này là do vật chất dày đặc hơn kéo mạnh hơn vào các vật thể gần đó, trong khi vật chất ít dày đặc hơn tác dụng lực kéo yếu hơn. Dữ liệu đã giúp các nhà khoa học phát hiện ra các luồng vật chất nóng, ít đặc hơn ẩn giấu bốc lên từ sâu bên trong Sao Kim, điều mà chỉ bản đồ bề mặt không thể tiết lộ.
Trong số 75 coronae được kiểm tra, 52 coronae cho thấy dấu hiệu của các lực ngầm này vẫn đang hoạt động, ám chỉ rằng hoạt động kiến tạo có thể diễn ra rộng rãi hơn trên Sao Kim so với suy nghĩ trước đây.
Nhóm nghiên cứu tin rằng một số quá trình kiến tạo có thể đang định hình Sao Kim bề mặt xung quanh vành nhật hoa. Trong một số trường hợp, hoạt động giống như hút chìm — một quá trình mà một phần của lớp vỏ ngoài của hành tinh bị đẩy xuống bên trong nóng hơn, sâu hơn — xảy ra khi các luồng khí nóng bốc lên và đẩy vật liệu bề mặt ra ngoài và xuống dưới. Điều này tương tự như cách các mảng kiến tạo tương tác trên Trái đất.
Họ cũng nói rằng một quá trình khác gọi là nhỏ giọt thạch quyển, liên quan đến các phần bề mặt lạnh hơn, nặng hơn chìm vào lớp phủ nóng hơn bên dưới, có thể chịu trách nhiệm cho hoạt động kiến tạo bên dưới vành nhật hoa. Một khả năng thứ ba là các luồng khí bên dưới lớp vỏ dày hơn kích hoạt hoạt động núi lửa ở trên.
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Sự thật về sao Kim: Mọi thứ bạn cần biết về hành tinh thứ 2 tính từ mặt trời
— Sao Kim 'song sinh của Trái đất' đã mất nước và trở thành một hành tinh địa ngục như thế nào
— Nghiên cứu mới hé lộ những bí ẩn về các cấu trúc giống vương miện trên bề mặt sao Kim
Dù nguyên nhân gây ra các vành nhật hoa là gì, chúng cho thấy sao Kim có thể hoạt động về mặt địa chất theo những cách phức tạp và đa dạng, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách kiến tạo có thể hoạt động trên các hành tinh không có ranh giới mảng kiến tạo giống Trái đất — và có thể Trái đất trông như thế nào trong quá khứ năng động hơn trước đây của nó.
Mặc dù là một nghiên cứu quan trọng và sâu rộng, nhóm nghiên cứu đã dựa vào dữ liệu cũ và dữ liệu cao hơn hình ảnh có độ phân giải được chụp bởi sứ mệnh VERITAS sắp tới sẽ giúp họ làm rõ kết quả của mình.
"Bản đồ trọng lực VERITAS của Sao Kim sẽ tăng độ phân giải lên ít nhất gấp hai đến bốn lần, tùy thuộc vào vị trí — mức độ chi tiết có thể cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về địa chất của Sao Kim và những tác động đối với Trái Đất thời kỳ đầu", đồng tác giả nghiên cứu Suzanne Smrekar, một nhà khoa học hành tinh tại JPL và là nhà nghiên cứu chính của VERITAS, cho biết trong tuyên bố của JPL. VERITAS dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2031.
Một nghiên cứu về coronae trên sao Kim đã được công bố trên tạp chí Science Advances.
Coronae là những cấu trúc hình bầu dục rộng lớn có kích thước từ hàng chục đến hàng trăm dặm. Người ta tin rằng chúng hình thành khi các luồng khí nóng từ sâu bên trong một hành tinh đẩy vào lớp vỏ ngoài của nó được gọi là thạch quyển. Hãy tưởng tượng một bong bóng đá nóng chảy chuyển động chậm ép lên bên dưới bề mặt, làm cong vênh và nứt lớp vỏ bên trên.
Các đặc điểm địa chất ấn tượng này, được bao quanh bởi các vành đai nứt vỡ, nằm rải rác trên khắp Sao Kim, mở ra một cửa sổ tuyệt đẹp vào hoạt động bên trong của hành tinh, các nhà khoa học cho biết. "Chúng là những đặc điểm rất lớn và mọi người đã đưa ra nhiều lý thuyết khác nhau trong nhiều năm qua về cách chúng hình thành", đồng tác giả Anna Gülcher, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Bern ở Thụy Sĩ, cho biết trong tuyên bố của NASA/JPL. "Điều thú vị nhất đối với nghiên cứu của chúng tôi là giờ đây chúng tôi có thể nói rằng rất có thể có nhiều quá trình hoạt động khác nhau và đang diễn ra thúc đẩy sự hình thành của chúng."
Những hình bầu dục khổng lồ này từng rải rác trên khắp hành tinh của chúng ta, vì vậy, việc nghiên cứu chúng trên sao Kim có thể tiết lộ nhiều điều về cả hai hành tinh, các nhà khoa học cho biết.
"Hiện nay, chúng ta không tìm thấy vành nhật hoa trên Trái đất; tuy nhiên, chúng có thể đã tồn tại khi hành tinh của chúng ta còn non trẻ và trước khi kiến tạo mảng được hình thành", tác giả chính của nghiên cứu, Gael Cascioli, nhà khoa học nghiên cứu trợ lý tại Đại học Maryland, Quận Baltimore, cho biết. và Trung tâm bay không gian Goddard của NASA tại Greenbelt, Maryland trong tuyên bố.
"Bằng cách kết hợp dữ liệu về trọng lực và địa hình, nghiên cứu này đã cung cấp một cái nhìn sâu sắc mới và quan trọng về các quá trình ngầm có thể đang định hình bề mặt của Sao Kim."
Để tìm ra quá trình có khả năng xảy ra nhất đằng sau sự hình thành của các vành nhật hoa trên Sao Kim, nhóm nghiên cứu đã xây dựng một mô hình máy tính 3D mô phỏng dòng chảy của vật liệu nóng bên trong hành tinh này — giống như một thí nghiệm ảo về hoạt động bên trong của hành tinh. Họ đã thử nghiệm các kịch bản hình thành khác nhau và so sánh kết quả của họ với dữ liệu về trọng lực và địa hình do tàu vũ trụ Magellan của NASA thu thập, tàu này đã lập bản đồ sao Kim vào đầu những năm 1990.
Dữ liệu về trọng lực, đo cường độ trọng lực tại các điểm khác nhau dọc theo bề mặt hành tinh, đã trở thành một bước ngoặt. Điều này là do vật chất dày đặc hơn kéo mạnh hơn vào các vật thể gần đó, trong khi vật chất ít dày đặc hơn tác dụng lực kéo yếu hơn. Dữ liệu đã giúp các nhà khoa học phát hiện ra các luồng vật chất nóng, ít đặc hơn ẩn giấu bốc lên từ sâu bên trong Sao Kim, điều mà chỉ bản đồ bề mặt không thể tiết lộ.
Trong số 75 coronae được kiểm tra, 52 coronae cho thấy dấu hiệu của các lực ngầm này vẫn đang hoạt động, ám chỉ rằng hoạt động kiến tạo có thể diễn ra rộng rãi hơn trên Sao Kim so với suy nghĩ trước đây.
Nhóm nghiên cứu tin rằng một số quá trình kiến tạo có thể đang định hình Sao Kim bề mặt xung quanh vành nhật hoa. Trong một số trường hợp, hoạt động giống như hút chìm — một quá trình mà một phần của lớp vỏ ngoài của hành tinh bị đẩy xuống bên trong nóng hơn, sâu hơn — xảy ra khi các luồng khí nóng bốc lên và đẩy vật liệu bề mặt ra ngoài và xuống dưới. Điều này tương tự như cách các mảng kiến tạo tương tác trên Trái đất.
Họ cũng nói rằng một quá trình khác gọi là nhỏ giọt thạch quyển, liên quan đến các phần bề mặt lạnh hơn, nặng hơn chìm vào lớp phủ nóng hơn bên dưới, có thể chịu trách nhiệm cho hoạt động kiến tạo bên dưới vành nhật hoa. Một khả năng thứ ba là các luồng khí bên dưới lớp vỏ dày hơn kích hoạt hoạt động núi lửa ở trên.
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Sự thật về sao Kim: Mọi thứ bạn cần biết về hành tinh thứ 2 tính từ mặt trời
— Sao Kim 'song sinh của Trái đất' đã mất nước và trở thành một hành tinh địa ngục như thế nào
— Nghiên cứu mới hé lộ những bí ẩn về các cấu trúc giống vương miện trên bề mặt sao Kim
Dù nguyên nhân gây ra các vành nhật hoa là gì, chúng cho thấy sao Kim có thể hoạt động về mặt địa chất theo những cách phức tạp và đa dạng, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách kiến tạo có thể hoạt động trên các hành tinh không có ranh giới mảng kiến tạo giống Trái đất — và có thể Trái đất trông như thế nào trong quá khứ năng động hơn trước đây của nó.
Mặc dù là một nghiên cứu quan trọng và sâu rộng, nhóm nghiên cứu đã dựa vào dữ liệu cũ và dữ liệu cao hơn hình ảnh có độ phân giải được chụp bởi sứ mệnh VERITAS sắp tới sẽ giúp họ làm rõ kết quả của mình.
"Bản đồ trọng lực VERITAS của Sao Kim sẽ tăng độ phân giải lên ít nhất gấp hai đến bốn lần, tùy thuộc vào vị trí — mức độ chi tiết có thể cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về địa chất của Sao Kim và những tác động đối với Trái Đất thời kỳ đầu", đồng tác giả nghiên cứu Suzanne Smrekar, một nhà khoa học hành tinh tại JPL và là nhà nghiên cứu chính của VERITAS, cho biết trong tuyên bố của JPL. VERITAS dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2031.
Một nghiên cứu về coronae trên sao Kim đã được công bố trên tạp chí Science Advances.