Thermische und magmatische Entwicklung der Venus

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Stephan Klemme, Ph.D.; Dr. Ana-Catalina Plesa
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509061759

Die Venus wird wegen ihrer ähnlichen Masse und ihres ähnlichen Radius als Zwilling der Erde bezeichnet, aber die heutigen Oberflächenbedingungen auf der Venus unterscheiden sich deutlich von denen auf der Erde. Die heiße und dichte Atmosphäre erlaubt es nicht, dass flüssiges Wasser stabil ist, aber die Situation könnte in der Vergangenheit anders gewesen sein. An welchem Punkt in ihrer thermochemischen Geschichte Venus und Erde begannen zu divergieren, wird immer noch diskutiert, aber es ist allgemein anerkannt, dass die magmatische Aktivität die Oberfläche und das Innere der Venus im Laufe der Zeit erheblich geformt hat. Diese Aktivität könnte heute noch andauern.Beobachtungen von thermischen Anomalien wurden als Zeichen für jüngste vulkanische Aktivitäten in der Region Ganiki Chasma auf der Venus interpretiert. Die vom VEM-Spektrometer an Bord von Venus Express aufgezeichneten Emissionsgraddaten deuten auf das Vorhandensein junger Lavaströme an mehreren Stellen hin, die keine Oberflächenverwitterung aufweisen. Variationen von SO2, einem vulkanischen Gas, das während magmatischer Eruptionen produziert wird, wurden bei Messungen von Pioneer Venus und später Venus Express aufgezeichnet und liefern einen zusätzlichen Beweis dafür, dass magmatische Prozesse auf der Venus immer noch aktiv sein könnten. Magmatische Prozesse, die auf der Venus möglicherweise ablaufen, sind wiederum das direkteste Fenster in das Innere des Planeten. Sie stellen eine Verbindung zwischen der Mantelzusammensetzung und Inneren Dynamik und der Oberflächengeologie her.In diesem Projekt werden wir Schmelzexperimente an verschiedenen Venuszusammensetzungen durchführen und Schmelzparametrisierungen ableiten, die in ein geodynamisches Modell einfließen. Letzteres wird verwendet, um die thermochemische Entwicklung der Venus zu modellieren und Vorhersagen über die heutige vulkanische und tektonische Aktivität sowie den Grad der chemischen Heterogenität im Inneren und an der Oberfläche der Venus zu treffen. Unsere Hauptziele für dieses Projekt sind, die Auswirkungen der Zusammensetzung auf das partielle Schmelzen im Inneren der Venus zu untersuchen, und die Folgen des Krustenrecyclings in Gegenwart von flüchtigen Stoffen wie S, CO2 und Cl mit und ohne Zugabe von Wasser für die Bildung von chemischen Heterogenitäten an der Oberfläche der Venus zu verstehen. Insbesondere werden wir die Rolle von Wasser bei der Bildung von Tesserae untersuchen, den ältesten Regionen auf der Venus, deren Zusammensetzung der kontinentalen Kruste auf der Erde ähnelt.Unser Ansatz mit gekoppelten Experimenten und numerischer Modellierung wird einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, unser Verständnis der magmatischen Entwicklung der Venus zu verbessern. Darüber hinaus kann ein solcher Ansatz verwendet werden, um Vorhersagen für bevorstehende Messungen für die kürzlich ausgewählten Missionen EnVision der ESA und VERITAS der NASA zu treffen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen