Februar 28, 2024

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Laut NASA-Wissenschaftlern sind die Ursachen für den Wärmeverlust des Planeten Venus

Laut NASA-Wissenschaftlern sind die Ursachen für den Wärmeverlust des Planeten Venus
Eine neue wissenschaftliche Studie erklärt die thermische Emission auf der Venus (NASA).

Das kann man gut sagen Tierra Y Venus Sie sind sehr ähnliche Planeten Das Sonnensystem In Bezug auf die Menge. In ihrer Zusammensetzung und ihren atmosphärischen Bedingungen sind sie nichts.

Jeder weiß, wie die Erde ihre Wärme verliert, aber ihren Mechanismus Venuswärmestrom Es war ein Rätsel. Eine Studie mit Daten aus drei Jahrzehnten Magellans Mission Die NASA untersucht, wie sich die Venus abkühlt, und stellt fest, dass dünne Regionen der oberen Kruste des Planeten die Antwort sein könnten.

Unser Planet hat einen heißen Kern, der den umgebenden Mantel „erwärmt“ und diese Wärme an die feste äußere Gesteinsschicht oder Lithosphäre der Erde überträgt. Die Wärme wird dann an den Weltraum abgegeben und kühlt den oberen Teil des Mantels ab. Diese Mantelkonvektion treibt tektonische Prozesse an der Oberfläche an und treibt ein Mosaik aus sich bewegenden Platten an. Aber die Venus hat keine Plattentektonik, daher fragen sich Wissenschaftler, wie der Planet seine Wärme verliert und welche Prozesse seine Oberfläche formen.

Erde und Mars sind nicht aus Material jenseits von Jupiter entstanden. (NASA/LUNAR und Planetary Institute)

Die Studie untersucht das Rätsel anhand von Beobachtungen, die die Raumsonde Magellan in den frühen 1990er Jahren von halbkreisförmigen geologischen Merkmalen auf der Venus namens Coronae gemacht hat. Durch die Darstellung der neuen Koronamessungen auf den Magellan-Bildern kamen die Forscher zu dem Schluss, dass sich die Koronas dort befinden, wo die Lithosphäre des Planeten am dünnsten und aktivsten ist.

„So lange waren wir in der Vorstellung verwurzelt, dass die Lithosphäre der Venus stagniert und dick ist“, sagte Susan Smreger, leitende Forschungswissenschaftlerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südafrika. Veröffentlicht Innen Naturwissenschaften der Erde.

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So wie ein dünnes Laken mehr Körperwärme abgibt als eine dicke Bettdecke, lässt eine dünne Lithosphäre mehr Wärme aus dem Inneren des Planeten durch schwimmende Säulen aus geschmolzenem Gestein entweichen, die zur äußeren Schicht aufsteigen. Im Allgemeinen gibt es dort, wo mehr Wärme fließt, mehr vulkanische Aktivität unter der Oberfläche. Daher werden Koronas wahrscheinlich Orte enthüllen, an denen aktive Geologie heute die Oberfläche der Venus formt.

Foto aufgenommen vom Magellan Orbiter der NASA (Handbuch über NASA/JPL-Caltech/Reuters)

Die Forscher konzentrierten sich auf 65 bisher nicht untersuchte Koronen mit einem Durchmesser von einigen hundert Kilometern. Um die Dicke der umgebenden Lithosphäre zu berechnen, maßen sie die Tiefe der Gräben und Grate um jede Krone herum. Sie fanden heraus, dass die Kämme in Bereichen, in denen die Lithosphäre flexibler oder elastischer ist, näher beieinander liegen. Mithilfe eines Computermodells zur Biegung der elastischen Lithosphäre stellten sie fest, dass die Lithosphäre um jede Korona im Durchschnitt etwa 7 Meilen (11 Kilometer) dick ist, viel dünner als frühere Studien gezeigt hatten.

Diese Regionen haben höhere Wärmeströme als der Durchschnitt der Erde, was darauf hindeutet, dass Korona geologisch aktiv sind. „Obwohl die Venus keine erdähnliche Tektonik hat, scheinen diese Gebiete mit dünner Lithosphäre erhebliche Wärmemengen entweichen zu lassen, ähnlich wie Gebiete, in denen sich neue tektonische Platten auf dem Meeresboden der Erde bilden“, sagte Smreger.

Um das Alter von Material auf der Oberfläche eines Himmelskörpers abzuschätzen, zählen Planetenforscher die Zahl der sichtbaren Einschlagskrater. Bei einem tektonisch aktiven Planeten wie der Erde werden Einschlagskrater durch subduzierende Kontinentalplatten erodiert und mit geschmolzenem Gestein von Vulkanen bedeckt. Wenn es der Venus an tektonischer Aktivität und den üblichen Umwälzungen der erdähnlichen Geologie gefehlt hätte, wäre sie von älteren Kratern bedeckt gewesen. Aber durch das Zählen der Krater auf der Venus schätzen Wissenschaftler, dass die Oberfläche relativ jung ist.

Ein Falschfarbenbild der Schwefelwolkenbasis der Venus unter Verwendung von zwei Akatsuki-Ultraviolettkanälen des japanischen PLANET-C und des Venus Climate Orbiter hebt konvektive Turbulenzen in den tropischen Regionen des Planeten hervor. (DAIMIA BOUIC/JAXA/ISAS/DARTS)

Jüngste Studien deuten darauf hin, dass das jugendliche Aussehen der Venusoberfläche auf die vulkanische Aktivität zurückzuführen sein könnte, die die heutige regionale Renaissance antreibt. Dieser Befund wird durch neue Forschungsergebnisse unterstützt, die auf einen erhöhten Wärmefluss in koronalen Regionen hindeuten, die der Lithosphäre der Erde in der Vergangenheit entsprechen könnten.

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„Interessant ist, dass die Venus ein Fenster in die Vergangenheit bietet, um uns zu helfen, besser zu verstehen, wie die Erde vor 2,5 Milliarden Jahren gewesen sein könnte, bevor ein Planet tektonische Platten entwickelte“, sagte NASAs bevorstehendes Venus Emissivity, Radioscience, Insar, Topography und Spectroscopy (Veritas) sagte Smrekar, Hauptermittler der Mission.

Veritas wird dort weitermachen, wo Magellan aufgehört hat, und die Daten dieser Mission verbessern, die eine niedrige Auflösung und eine große Fehlerquote aufweist. Die Mission, die innerhalb eines Jahrzehnts gestartet werden soll, wird hochentwickeltes Radar mit synthetischer Apertur verwenden, um globale 3D-Karten zu erstellen und Nahinfrarotspektren zu erzeugen, um zu bestimmen, woraus die Oberfläche besteht. Veritas wird auch das Gravitationsfeld des Planeten messen, um die Zusammensetzung des Inneren der Venus zu bestimmen. Zusammen werden die Instrumente die Geschichte der vergangenen und gegenwärtigen geologischen Prozesse des Planeten vervollständigen.

„Veritas wird ein orbitaler Geograf sein, der in der Lage ist, zu identifizieren, wo sich diese aktiven Regionen befinden, und lokale Variationen in der Dicke der Lithosphäre besser aufzulösen. Wir können die Lithosphäre im Akt der Metamorphose erfassen“, sagte Smreger. Und er schloss: „Wir werden feststellen, ob der Vulkanismus die Lithosphäre tatsächlich genug erweicht, um so viel Wärme wie die Erde zu verlieren, oder ob die Venus immer noch Geheimnisse birgt.“

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