Три способа отслеживания венерианских землетрясений: от воздушных шаров до спутников

Художественное изображение различных методов измерения сейсмических и акустических волн на Венере: сейсмометр на земле, датчики давления на борту воздушных шаров и инфракрасные тепловизоры на борту орбитальных аппаратов. Автор: Fabio Crameri

Инструменты на борту роботизированных посадочных модулей измеряли сейсмичность на Луне и Марсе, помогая исследователям узнать о внутренней работе этих небесных тел. Но внутреннее строение Венеры до сих пор неизвестно, отчасти потому, что сильные ветры и высокие температуры значительно затрудняют обнаружение землетрясений на второй планете от Солнца.

Три подхода к изучению землетрясений на Венере в настоящее время являются правдоподобными, пишут Рафаэль Гарсия и коллеги в статье, опубликованной в Earth and Space Science. Наземные датчики, подобные тем, что используются на Луне и Марсе, могут измерять сейсмические волны. Датчики давления на воздушных шарах могут измерять инфразвуковые волны, форму низкочастотных волн в атмосфере, создаваемых землетрясениями. А спутниковые приборы могут измерять свечение воздуха или световое излучение молекул в верхних слоях атмосферы, которые показывают тонкие изменения при возмущении инфразвуковыми волнами.

В этом исследовании авторы рассмотрели текущие оценки сейсмичности планеты, чтобы взвесить плюсы и минусы каждого метода.

Датчики на поверхности Венеры могут обнаружить землетрясения магнитудой менее 4,0, однако современные наземные технологии, скорее всего, продержатся на Венере менее суток, поскольку температура поверхности превышает 450°C.

Воздушные шары, подобные тем, что использовались в советской программе «Вега», могут выживать в течение месяцев, и их способность обнаруживать и характеризовать сейсмические волны на Земле была недавно впервые задокументирована. Однако они могут обнаруживать землетрясения только магнитудой 4,0–4,5 и выше. Спутниковые устройства визуализации, проводящие измерения свечения атмосферы, могут обнаруживать землетрясения на Венере примерно такой же магнитуды, и они могут собирать данные в течение многих лет.

Измерения свечения атмосферы в настоящее время являются наилучшим вариантом для обнаружения сейсмической активности на Венере, заключают авторы. Если это возможно, объединение измерений свечения атмосферы с датчиками на основе более длительных воздушных шаров обеспечит еще более надежный подход и снизит вероятность неверной интерпретации показаний, говорят они.

Их исследование помогает ограничить требования для будущих венерианских миссий, направленных на изучение сейсмичности, указывая при этом на области для улучшения. Эти области включают лучшее понимание географического распределения землетрясений и создание более подробных шумовых моделей для каждой технологии.

Больше информации: Raphael F. Garcia et al, Seismic Wave Detectability on Venus Using Ground Deformation Sensors, Infrasound Sensors on Balloons and Airglow Imagers, Earth and Space Science (2024). DOI: 10.1029/2024EA003670

Источник: American Geophysical Union