3 juni 2026

Planetair wetenschappers vinden belangrijk puzzelstuk in raadsel coronae planeet Venus

Venus. Credit: NASA/JPL.

Een team planetair onderzoekers heeft recent een nieuwe verklaring voorgesteld voor de gigantische, kroonvormige geologische kenmerken van Venus, coronae genaamd. Van deze coronae, die voor een fraai spektakel op het oppervlak van Venus zorgen, zijn er inmiddels zo’n 700 in kaart gebracht. Dit team onderzoekers stelt in hun nieuwe studie dat een zogenoemd ‘glazen plafond’ in de mantel van Venus warmte vasthoudt, en langzame, verschuivende stromingen aandrijft, die mogelijk leiden tot de vorming van de kroon- c.q. pluimachtige oppervlaktekenmerken van Venus. 

Venus en de Aarde worden beschouwd als ’tweelingplaneten’ daar ze ongeveer dezelfde grootte, dichtheid en afstand tot de zon hebben. De oppervlakken van de planeten geven echter aan dat ze tijdens hun evolutie uiteen zijn gegaan, wat heeft geleid tot twee wezenlijk verschillende werelden. Een opmerkelijk verschil hiervan zijn de coronae, deze zijn uniek voor Venus. De inmiddels beschreven 700 coronae van Venus, is een groep coronae die een breed scala aan afmetingen en kenmerken bestrijkt. Toch is de oorsprong van de coronae nog steeds een raadsel, daar Venus bedekt is met een enkele, aaneengesloten korst, i.t.t. de Aarde, die tektonische platen heeft die verschuiven. Sommige hypothesen koppelen de vorming van de grotere coronae van Venus – die groter zijn dan 500 km in diameter – aan mantelpluimen en tektonische processen zoals ‘subductie’, aldus het team in de studie, gepubliceerd op 16 september in het tijdschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Coronae gemarkeerd in donkergroen, te midden van grotere en hogere opwellingen, gemarkeerd in oranje. Credits; Venus Quickmaps/UC San Diego

De kleinere coronae – gem. diameter van 200 km – kunnen daarentegen worden toegeschreven aan kleinere opwellingen in de mantel, zoals ‘wasklonten die opstijgen in een lavalamp’. Deze theorieën zijn echter lastig te onderbouwen. De huidige stand van kennis over de planeet Venus is analoog aan het tijdperk vóór de platentektoniek in de jaren ’60, omdat we momenteel geen equivalente, verenigende theorie hebben die kan verklaren hoe warmteoverdracht vanuit het binnenste van de planeet zich manifesteert in de tektoniek en magmatische verschijnselen die op het oppervlak van Venus worden waargenomen”, aldus David Stegman, hoogleraar geowetenschappen aan de Universiteit van San Diego, in deze verklaring.

Stegman e.a. denken dat ze nu mogelijk een cruciaal puzzelstukje over dit vraagstuk hebben gevonden. Koud materiaal dat van het oppervlak zinkt, en warm materiaal dat van dieper binnen opstijgt, stuiten beide op een barrière op een diepte van zo’n 600 km – wat het team een ​​’glazen plafond’ effect heeft genoemd (een laag in de mantel die ontstaat door de veranderende kristalstructuur van het gesteente). De meeste opstijgende hete pluimen zijn niet sterk genoeg om door deze barrière te breken, waardoor ze worden afgebogen en zich zijwaarts eronder verspreiden. Alleen de grootste pluimen kunnen helemaal doordringen tot aan het oppervlak, waar ze enorme vulkanische heuvels vormen. Het materiaal dat onder dit plafond vastzit, blijft warm, maar smelt niet – het fungeert dus als een verborgen warmtereservoir in de mantel.  “Deze laag warme vloeistof, vastgehouden tussen 600 en 740 km diepte, vormt een planeetwijde bron van thermische instabiliteiten op kleinere schaal”, aldus het team. M.b.v. computermodellen toonde het team hoe deze kleinere pluimen onder de korst van Venus op natuurlijke wijze konden ontstaan. Een koude ‘druppel’ gesteente van de basis van de stilstaande korst van Venus koelt af en wordt dichter, en zinkt uiteindelijk in de hetere mantel eronder. Deze gebeurtenis zet vervolgens een kettingreactie in gang die verschillende ophopingen van heet gesteente omhoog duwt. In eerdere studies moesten wetenschappers hun geodynamische modellen beginnen met deze hete blobs die zich al onder de lithosfeer – de rigide buitenste laag van de planeet – bevonden om te simuleren hoe coronae en vulkanen ontstaan.

Deze artistieke impressie van de grote Quetzalpetlatl-corona op het zuidelijk halfrond van Venus toont actief vulkanisme en een subductiezone, waar de voorgrondkorst in het binnenste van de planeet duikt. Een nieuwe studie suggereert dat coronae de locaties zijn van verschillende soorten tektonische activiteit.
NASA/JPL-Caltech/Peter Rubin

Dit onderzoek is echter een stap verder gegaan door een plausibele natuurlijke oorsprong voor die beginvoorwaarden aan te tonen. Terwijl deze secundaire pluimen opstijgen, smelten en uiteindelijk weer dalen – en daarbij interacteren met de mantel van Venus – zouden ze de verscheidenheid aan coronae kunnen opleveren die over het oppervlak Venus te zien zijn, aldus het team. De modellen suggereren dat dit mechanisme werkt wanneer de mantel zo’n 400 kelvin (126 graden Celsius), heter is dan de aardmantel, maar het is nog onduidelijk hoe lang een dergelijke toestand kan aanhouden. Het team stelt dat er meer onderzoek nodig is, en dat toekomstige studies de dynamiek van de pluimen in 3D zouden moeten modelleren, hierbij rekening houdend met het smelten zowel binnen als op het oppervlak, alsook de verschillende mantelsamenstellingen, en veranderingen gedurende de gehele geschiedenis van Venus. Bronnen; UC San Diego’s Scripps Institution of Oceanography, NASA/JPL, Space.com, Magellan-missie/NASA

Share

Speak Your Mind

*