Книга: Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Недра Венеры. Отсутствие магнитного поля

Если тепловыделение от распада радиоактивных элементов в коре Земли и Венеры одинаково, то средний тепловой поток через поверхность планеты должен быть около 0,05 Вт/м². Благодаря конвекции в мантии Земли, тепловой поток выносится на ее поверхность главным образом через «горячие точки» — срединноокеанические рифты и, в меньшей степени, вулканы. Но на Венере, где рифты немногочисленны, основной вынос тепла может происходить лишь при извержении вулканов. Просачивание тепла сквозь кристаллическую кору благодаря молекулярной теплопроводности для Венеры должно играть второстепенную роль, так как при большом тепловом потоке существование высоких гор на планете было бы невозможным. Постоянно извергающиеся вулканы могли бы дать выход теплу и сохранить от плавления корни горных массивов.

Впрочем, противники вулканизма Венеры обращают внимание, что гравитационные аномалии там значительно сильнее, чем для массивов того же масштаба на Земле, что указывает на какие-то необычные процессы в литосфере Венеры. Возможно, в горячих точках лава выдавливается на поверхность из мантии и динамически поддерживает вулканические массивы вроде Максвелла или Беты.

Следует упомянуть еще один аспект вулканизма Венеры. С космических аппаратов наблюдалось внезапное резкое обогащение верхней части облачного слоя дымкой — мельчайшими аэрозольными каплями. Имеются сообщения, что подобное иногда наблюдалось и на Земле. Для образования избытка аэрозоля что-то должно было резко увеличить концентрацию сернистого газа. Было высказано предположение, что причиной служит гигантское вулканическое извержение. Но количество сернистого газа в атмосфере не может существенно измениться в результате одного извержения; для этого нужны миллионы лет. Механизм проще. Сернистого газа много в подоблачной атмосфере. В момент мощного извержения (как извержение Тамборы в 1815 г.) выбрасывается огромное количество тепла, которое разогревает приземные слои атмосферы и образует настолько мощную конвекцию, что восходящие потоки воздуха выносят достаточное количество сернистого газа в надоблачную атмосферу. Там он перерабатывается в серную кислоту и образует избыток аэрозоля. Подтверждается такое объяснение не только внезапностью обогащения, но и постепенным, в течение нескольких лет, уменьшением концентрации аэрозоля.

О строении недр Венеры пока мало данных. Ее безразмерный момент инерции, по-видимому, лишь чуть больше, чем у Земли. Пока он точно не найден; обычно принимают значение 0,333. Ядро планеты несколько меньше, чем у Земли. На него приходится около 12% массы (у Земли 16%). В целом недра Венеры должны быть похожи на земные недра, хотя литосфера может быть более толстой.

С внутренним строением Венеры и особенностями ее вращения связана проблема отсутствия у нее магнитного поля, что выделяет ее из планет земной группы. У Венеры и Земли близки размеры, средняя плотность и, вероятно, строение недр. Одна из современных теорий генерации магнитного поля у небесных тел (теория динамо) указывает, что напряженность магнитного поля планеты зависит от скорости ее вращения и прецессии полярной оси. Из этой теории следует, что дипольное поле Венеры должно быть слабым. Но измерения указывают на напряженность, еще по крайней мере в 10 раз более низкую, чем предсказывает теория. Похоже, что общего дипольного поля у Венеры вообще нет.

Те слабые хаотические магнитные поля напряженностью 15—20 нТл., которые замечены в ионосфере Венеры, индуцируются в ней вмороженным в солнечный ветер межпланетным магнитным полем, напряженность которого поблизости от планеты около 10 нТл. (10^—4 Гс).