Нове дослідження розкриває раніше невідомий тектонічний режим під назвою «епізодична м’яка кора», який може пояснити, чому Земля перетворилася на геологічно активний світ, тоді як Венера залишалася нерухомою. Це відкриття докорінно змінює наше розуміння еволюції планет і дає ключові підказки про те, що робить планету придатною для життя.
Проблема еволюції планет
Десятиліттями вчені намагалися примирити різкі відмінності між Землею та Венерою. Обидві планети утворилися в схожих умовах, але Земля розвинула стабільну тектоніку плит, необхідну для регулювання клімату та підтримки життя, тоді як Венера залишається вулканічною, палаючою пусткою. Традиційні моделі — або планета має активну тектоніку плит, або «мерзлу кору» — не змогли подолати цей розрив.
Представляємо “епізодичний м’який гавкіт”
Дослідники, які використовують просунуте геодинамічне моделювання, тепер визначили третій, проміжний стан: епізодичну м’яку кору. Цей режим описує планету, де зовнішня оболонка чергується між періодами відносної геологічної тиші та раптовими спалахами тектонічної активності. На відміну від затверділої кори, ця «м’яка» фаза передбачає періодичне ослаблення кори через магматичні інтрузії та регіональне розмежування, пом’якшення поверхні перед тим, як вона знову затвердіє.
«Геологічні записи показують, що тектонічна активність на ранній Землі відповідає характеристикам нашого нещодавно виявленого режиму», — пояснює Гочунь Чжао, геолог з Китайської академії наук.
Ця переривчаста поведінка може бути відсутньою ланкою в ранній еволюції Землі. Моделі показують, що Земля, ймовірно, пройшла через цю фазу, поступово готуючи свою літосферу до повноцінної тектоніки плит у міру охолодження. Цей перехід не був раптовим; натомість тектонічна поведінка планети стала більш передбачуваною, оскільки її літосфера з часом слабшала, явище, відоме як «ефект пам’яті».
Венера та уніфікована структура
Епізодична м’яка кора також дає переконливе пояснення геологічного стану Венери. Симуляція точно повторює моделі Венери, розміщуючи планету в подібному режимі, коли магматизм періодично послаблює поверхню без утворення справжніх плит. Ця уніфікована структура дозволяє вченим розглядати історію Землі та Венери з однієї теоретичної точки зору.
Наслідки для дослідження екзопланет
Розуміння того, як планетарні літосфери слабшають і переходять між тектонічними станами, має вирішальне значення для оцінки придатності для життя за межами нашої Сонячної системи. Тектоніка безпосередньо впливає на те, як вода та вуглекислий газ циркулюють у внутрішній частині та атмосфері планети, впливаючи на стабільність клімату.
Зображуючи всі шість тектонічних режимів за різних умов, дослідники створили вичерпну діаграму, яка показує ймовірні шляхи переходу в міру охолодження планет. Це допоможе розставити пріоритети спостережних цілей для майбутніх місій з пошуку земних світів і суперземель.
Зрештою, це відкриття свідчить про те, що придатність для життя залежить не просто від розміру планети чи її відстані від зірки – це стосується її геологічної історії та конкретних тектонічних режимів, яким вона зазнала. Фаза «м’якої кори» може бути звичайною стадією для кам’янистих планет, спрямовуючи їхню еволюцію до процвітаючої Землі або до замороженої долі Венери.
