شکاف های عظیم زهره نشانه فعالیت زمین شناختی تازه

به زهره فکر کنید و تصویری آشنا در ذهن شکل می‌گیرد: جهانی قفل‌شده و داغ مانند کوره که فعالیت زمین‌شناسی آن مدت‌ها پیش خاموش شده است. اما بهتر است دوباره فکر کنید. شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی تازه و با وضوح بالا از مؤسسه فناوری فدرال زوریخ نشان می‌دهد این سیاره هنوز پوسته خود را تحت کشش قرار می‌دهد و در برخی نواحی، آن را از هم می‌درد.

آنچه دانشمندان را غافلگیر کرد، دره‌های شکافی عظیمی بود که به‌وضوح جوان به نظر می‌رسند. پژوهشگران پیش‌تر نیز نشانه‌هایی یافته بودند که نشان می‌داد زهره کاملا مرده نیست: داده‌های قدیمی فضاپیماها به آتشفشان‌های فعال اشاره داشتند و اکنون شکاف‌ها دومین خط شواهد را فراهم می‌کنند که نشان می‌دهد گرمای درونی و حرکت‌های زیرسطحی همچنان سطح این سیاره را دگرگون می‌کنند.

گروه پژوهشی این مطالعه، به سرپرستی ژئودینامیک‌دان تاراس گریا، با مدل‌سازی اصلی شی یانگ و همکاری آنا گولچر، نخستین مدل‌های سه‌بعدی دقیق را ساختند که به‌طور ویژه برای بازآفرینی چگونگی کشیده شدن و گسستن پوسته زهره طراحی شده‌اند. پژوهش‌های پیشین معمولا بر برش‌های ساده‌تر و دوبعدی تکیه داشتند. این تفاوت اهمیت زیادی دارد. مدل‌های سه‌بعدی الگوهای بالاآمدگی و فروریزش را آشکار می‌کنند که مدل‌های دوبعدی از دیدن آن‌ها ناتوان‌اند.

نکته هوشمندانه ماجرا اینجاست: شبیه‌سازی‌ها به نوعی ساعت زمین‌شناسی اشاره می‌کنند که در خود چشم‌انداز پنهان شده است. وقتی یک شکاف به‌طور فعال در حال گسترش است، مواد داغ زیرین لبه‌های دره را به سمت بالا می‌رانند و پشته‌های پهن و شیب‌داری به نام پهلوهای شکافی می‌سازند. در بازه‌های زمانی طولانی، این پشته‌ها فرو می‌نشینند و با آرام گرفتن پوسته، به‌آهستگی هموار می‌شوند؛ فرایندی که روی زمین نیز رخ می‌دهد، اما در زهره به دلیل نبود باران یا آب روان، فرسایش بسیار کمتری آن را تغییر می‌دهد.

دره‌های شکافی عظیمی روی زهره وجود دارد. این ساختارها نشان می‌دهند که سیاره هنوز از نظر زمین‌شناختی فعال است. 

همین تضاد به ابزاری تشخیصی تبدیل شد. پژوهشگران نماهای مختلف مدل خود را با تصاویر راداری مأموریت ماژلان ناسا مقایسه کردند و در مناطقی مانند گانیس کاسما، دالی کاسما و دوانا کاسما تطابق‌های چشمگیری یافتند. پهلوهای شکافی در این نواحی به نیمرخ‌های شبیه‌سازی‌شده شکاف‌های جوان و همچنان فعال شباهت دارند.

برخی شکاف‌ها ممکن است همین امروز در حال گسترش باشند یا شاید تنها در چند ده میلیون سال گذشته از حرکت بازایستاده باشند. شبیه‌سازی‌ها حتی نرخ‌هایی شگفت‌آور و نسبتا سریع را نشان می‌دهند: حدود ۳ تا ۱۰ سانتی‌متر در سال، رقمی قابل مقایسه با حرکت برخی صفحه‌های زمین. زهره برای انجام این کار به تکتونیک صفحه‌ای شبیه زمین نیاز ندارد. در عوض، مواد داغ و شناور که از درون سیاره بالا می‌آیند می‌توانند تنش کافی بر پوسته سخت بیرونی وارد کنند و پهنه‌های بزرگی را از هم بگسلند.

چرا این موضوع مهم است؟ زیرا تعیین سن عوارض سطحی در زهره به‌طور مشهور دشوار است. بدون آب یا باد که عوارض را پاک یا نرم کند، چشم‌اندازهای قدیمی و جدید می‌توانند به‌طرزی فریبنده شبیه هم به نظر برسند. یافتن یک ساعت ریخت‌شناختی به دانشمندان علوم سیاره‌ای امکان می‌دهد زمان‌بندی و آهنگ تغییر شکل پوسته را به روشی بسنجند که تصاویر به‌تنهایی قادر به فراهم کردن آن نبودند.

مقایسه میان مدل پوسته در سن ۷۰۰ هزار سالگی (تصویر بالا) و سامانه شکافی واقعی دالی کاسما (پایین).

این یافته پیامدهای عملی نیز دارد. مأموریت‌های آینده در جست‌وجوی نشانه‌های تغییرات جاری خواهند بود و پژوهش تازه بهترین نقاط برای جست‌وجو را مشخص می‌کند. مأموریت وریتاس ناسا وعده نقشه‌های راداری بسیار دقیق‌تر از ماژلان را می‌دهد. داوینچی جو سیاره را بررسی می‌کند و فرودی به سوی سطح انجام خواهد داد. مأموریت ان‌ویژن آژانس فضایی اروپا، با مشارکت دانشمندان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ از جمله پل تکلی و تاراس گریا، زهره را از درون تا جو بالایی کاوش خواهد کرد و در پی یافتن ردپاهای فعالیت زمین‌شناختی اخیر خواهد بود.

شکاف‌های زهره هزاران کیلومتر امتداد دارند و برخی سامانه‌ها از نظر مقیاس تقریبا با عوارض قاره‌ای روی زمین رقابت می‌کنند. با این حال، گرمای شدید سیاره و جو ضخیم دی‌اکسید کربنی آن باعث می‌شود هر مقایسه‌ای با زمین ناقص باشد. با این همه، کشف ریخت‌شناسی‌های شکافی جوان روایت قدیمی را تغییر می‌دهد. زهره صرفا نسخه‌ای فسیل‌شده از زمین نیست؛ همسایه‌ای ناآرام است با داستانی از گرمای درونی و حرکت که ما تازه خواندن آن را آغاز کرده‌ایم.

و اگر این مدل‌ها درست باشند، دهه آینده مشاهدات می‌تواند سیاره‌ای را به ما نشان دهد که هنوز فصل‌های تازه‌ای روی سطح خود می‌نویسد، البته اگر بدانیم کجا باید نگاه کنیم.