- Η Αφροδίτη ενδέχεται να διαθέτει υπόγεια τούνελ λάβας πλάτους ενός χιλιομέτρου, παρά την ισχυρή της βαρύτητα.
- Η ακραία θερμότητα του πλανήτη φαίνεται να καθιστά τα πετρώματα πιο ανθεκτικά και εύπλαστα, αποτρέποντας την κατάρρευση.
- Μελλοντικές αποστολές, όπως η DAVINCI και η EnVision, αναμένεται να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη αυτών των δομών.
Η Αφροδίτη θεωρείται ένα απολύτως εχθρικό μέρος για τη ζωή, με ακραία ατμοσφαιρική πίεση και τεράστια θερμότητα.
Ωστόσο, βαθιά κάτω από την πυκνή επιφάνειά της, ίσως κρύβεται κάτι που φαντάζει φυσικά αδύνατο. Νέες αναλύσεις σκιαγραφούν μια εκπληκτική εικόνα.
Στο ηλιακό μας σύστημα ίσχυε μέχρι πρότινος ένας αρκετά απλός εμπειρικός κανόνας για τα ηφαιστειακά κατάλοιπα: όσο μικρότερη είναι η βαρύτητα ενός ουράνιου σώματος, τόσο μεγαλύτεροι μπορεί να είναι οι σωλήνες λάβας χωρίς να καταρρεύσουν.
Στη Γη, αυτά τα τούνελ, τα οποία δημιουργούνται από τη ροή λάβας, έχουν συνήθως πλάτος μόλις λίγων μέτρων.
Στον Άρη φτάνουν σε μεγαλύτερες διαστάσεις, ενώ στη Σελήνη, όπου η βαρύτητα είναι κλάσμα της γήινης, θα μπορούσαν θεωρητικά να χωρέσουν ολόκληρες πόλεις.
Τώρα όμως, μια νέα έρευνα δείχνει ότι ο άμεσος γειτονικός μας πλανήτης φαίνεται να παραβιάζει αυτόν τον κανόνα.
Όπως αναφέρει το επιστημονικό περιοδικό Icarus σε μια προδημοσιευμένη μελέτη, η Αφροδίτη, παρά τη γήινη βαρύτητά της, θα μπορούσε να διαθέτει γιγαντιαία υπόγεια συστήματα σωλήνων.
Μια ομάδα υπό τον μηχανικό Marcin Chwała από το Πολυτεχνείο του Βρότσλαβ στην Πολωνία υπολόγισε τη σταθερότητα τέτοιων δομών υπό τις σκληρές συνθήκες της Αφροδίτης, χρησιμοποιώντας πολύπλοκες προσομοιώσεις υπολογιστών.
Η προσομοίωση συναντά την πραγματικότητα
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν για την εργασία τους τη λεγόμενη Οριακή Ανάλυση Πεπερασμένων Στοιχείων. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται στη μηχανική για να ελεγχθεί η αντοχή εξαρτημάτων ή γεωλογικών δομών μέχρι το σημείο αστοχίας τους.
Το αποτέλεσμα των υπολογισμών εξέπληξε ακόμη και τους ειδικούς.
Τα μοντέλα δείχνουν ότι οι σωλήνες λάβας στην Αφροδίτη θα μπορούσαν να έχουν διάμετρο έως και ένα χιλιόμετρο χωρίς να καταρρεύσουν υπό το βάρος των πετρωμάτων.
Αυτό αντιστοιχεί σχεδόν στις διαστάσεις που θα περιμέναμε μόνο στη Σελήνη.
Οι σωλήνες λάβας είναι φυσικά κανάλια μέσα από τα οποία ρέει λάβα κάτω από την επιφάνεια μιας ροής λαβάς που έχει ήδη σκληρύνει. Όταν η έκρηξη σταματήσει, το κανάλι αδειάζει, αφήνοντας πίσω του ένα μακρύ, σπηλαιώδες τούνελ.
Αυτοί οι θεωρητικοί υπολογισμοί δεν στέκονται μόνοι τους. Ήδη από πέρυσι, η Barbara De Toffoli από το Πανεπιστήμιο της Πάντοβα στην Ιταλία παρουσίασε στο Συνέδριο Επιστήμης Europlanet ενδείξεις για την πραγματική ύπαρξη αυτών των δομών.
Όπως ανέφερε το New Scientist, η γεωεπιστήμονας ανέλυσε παλιές εικόνες ραντάρ από το σκάφος Magellan της NASA.
Κατά τη διαδικασία, εντόπισε αλυσίδες κρατήρων και κατεστραμμένα ανοίγματα οροφής, τα λεγόμενα «Skylights», τα οποία βρίσκονται στις πλαγιές μεγάλων ηφαιστείων.
Ένα αίνιγμα της φυσικής των πετρωμάτων
Ο συνδυασμός των οπτικών ενδείξεων της De Toffoli και των μαθηματικών αποδείξεων του Chwała υποδηλώνει ότι η Αφροδίτη λειτουργεί γεωλογικά διαφορετικά από τη Γη.
Παρόλο που η βαρύτητα στην Αφροδίτη αντιστοιχεί περίπου στο 91% της γήινης βαρύτητας, τα εκεί τούνελ φαίνεται να είναι πιο σταθερά.
Μια πιθανή εξήγηση βρίσκεται στις ακραίες θερμοκρασίες επιφάνειας που αγγίζουν τους 480 βαθμούς Κελσίου.
Αυτή η θερμότητα θα μπορούσε να κάνει τα πετρώματα πιο όλκιμα (πιο εύπλαστα), με αποτέλεσμα οι τάσεις στο υλικό να εκτονώνονται διαφορετικά απ’ ό,τι στα ψυχρότερα πετρώματα της Γης.
| Πλανήτης/Σώμα | Βαρύτητα (σε σχέση με Γη) | Εκτιμώμενο Μέγιστο Πλάτος Τούνελ |
|---|---|---|
| Γη | 100% (1g) | ~30 μέτρα |
| Άρης | ~38% | ~250 μέτρα |
| Σελήνη | ~16% | >1.000 μέτρα |
| Αφροδίτη | ~91% | ~1.000 μέτρα (Νέα Δεδομένα) |
Για τη διαστημική εξερεύνηση προκύπτουν ενδιαφέρουσες, αν και καθαρά ακαδημαϊκές προοπτικές.
Ενώ οι σωλήνες λάβας στη Σελήνη ή τον Άρη συζητούνται συχνά ως πιθανές τοποθεσίες για ανθρώπινες βάσεις, αυτή η επιλογή αποκλείεται για την Αφροδίτη.
Οι συνθήκες στην ατμόσφαιρα και στην επιφάνεια είναι απλά πολύ θανατηφόρες για τον άνθρωπο, είτε υπέργεια είτε υπόγεια.
Παρ’ όλα αυτά, η επιστημονική αξία είναι τεράστια, καθώς αυτές οι δομές επιτρέπουν συμπεράσματα για την ηφαιστειακή ιστορία του πλανήτη.
Αναμονή για νέα δεδομένα
Για να αποκτήσουμε οριστική βεβαιότητα, ωστόσο, πρέπει να κάνουμε υπομονή. Οι εικόνες ραντάρ του σκάφους Magellan από τη δεκαετία του 1990 προσφέρουν μόνο περιορισμένη ανάλυση.
Μόνο οι μελλοντικές αποστολές, όπως το σκάφος DAVINCI της NASA ή το ευρωπαϊκό τροχιακό σκάφος EnVision, θα έχουν επί του σκάφους όργανα που μπορούν να παρέχουν χάρτες υψηλής ανάλυσης και σαρώσεις ραντάρ του υπεδάφους.
Αν οι υπολογισμοί επιβεβαιωθούν, η καθιερωμένη άποψη για τον ηφαιστειότητα στους βραχώδεις πλανήτες θα πρέπει πιθανώς να αναθεωρηθεί.
Η Αφροδίτη αποδεικνύει για άλλη μια φορά ότι είναι κάτι περισσότερο από τον «κακό δίδυμο» της Γης.
Είναι, μάλλον, ένας γεωλογικά αυτόνομος και πολύπλοκος κόσμος.
Η «πλαστικότητα» των πετρωμάτων και οι επόμενες αποστολές
Η ανακάλυψη ότι η Αφροδίτη μπορεί να φιλοξενεί τεράστια υπόγεια τούνελ δεν είναι απλώς μια γεωλογική περιέργεια, αλλά ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο στην κατανόηση της πλανητικής μηχανικής.
Το κλειδί για την κατανόηση αυτού του φαινομένου βρίσκεται στον όρο «ρεολογία», δηλαδή στη μελέτη της ροής και της παραμόρφωσης της ύλης.
Στη Γη, έχουμε συνηθίσει τα πετρώματα να είναι ψυχρά και εύθραυστα.
Όταν ασκείται μεγάλη πίεση, σπάνε. Στην Αφροδίτη, όμως, η «κόλαση» της επιφάνειας δημιουργεί ένα παράδοξο πλεονέκτημα σταθερότητας.
Πώς η θερμότητα σώζει τα τούνελ
Φανταστείτε τη διαφορά μεταξύ μιας παγωμένης σοκολάτας και μιας που έχει αρχίσει να λιώνει ελαφρώς. Η πρώτη θα σπάσει αν την πιέσετε, ενώ η δεύτερη θα παραμορφωθεί.
Κάτι αντίστοιχο συμβαίνει με τον βασάλτη στην Αφροδίτη. Λόγω των 480 βαθμών Κελσίου, ο φλοιός του πλανήτη αποκτά μια ημι-πλαστική συμπεριφορά.
Αυτό επιτρέπει στα τοιχώματα και την οροφή ενός τούνελ λάβας να προσαρμόζονται στις τεκτονικές πιέσεις και στο βάρος του υπερκείμενου εδάφους χωρίς να εμφανίζουν ρωγμές που θα οδηγούσαν σε άμεση κατάρρευση.
Αυτή η ιδιότητα «αυτο-ίασης» ή καλύτερης κατανομής τάσεων είναι που επιτρέπει τη δημιουργία δομών γιγαντιαίων διαστάσεων, αψηφώντας τη βαρύτητα που κανονικά θα τις συνέθλιβε.
Παρά τη σταθερότητα των τούνελ, η εξερεύνησή τους παραμένει αδύνατη για τον άνθρωπο. Η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια είναι 92 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης, ισοδύναμη με πίεση σε βάθος 900 μέτρων στη θάλασσα.
Τα «μάτια» που θα δουν κάτω από το έδαφος
Η επιστημονική κοινότητα περιμένει με αγωνία τις αποστολές που θα λύσουν το μυστήριο. Η αποστολή EnVision της ESA (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος) και η VERITAS της NASA δεν θα αρκεστούν σε απλές φωτογραφίες.
Θα χρησιμοποιήσουν ραντάρ συνθετικού διαφράγματος (SAR) νέας γενιάς, ικανά να διαπεράσουν τα πυκνά νέφη θειικού οξέος και να χαρτογραφήσουν την επιφάνεια με ακρίβεια μέτρων, αποκαλύπτοντας τις μικρές υψομετρικές διαφορές που προδίδουν την ύπαρξη των «skylights».
Επιπλέον, αυτές οι ανακαλύψεις έχουν επιπτώσεις και στην αναζήτηση ζωής σε εξωπλανήτες.
Αν πλανήτες με συνθήκες θερμοκηπίου μπορούν να διατηρούν πολύπλοκες γεωλογικές δομές, ίσως η γεωλογική δραστηριότητα – που είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ατμόσφαιρας – να λειτουργεί με μηχανισμούς που αγνοούσαμε μέχρι σήμερα σε κόσμους εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος.
