النشاط البركاني على كوكب الزهرة

تهيمن البراكين على سطح كوكب الزهرة، إذ يضمّ براكين أكثر من أي كوكب آخر في المجموعة الشمسية . يتكون سطحه من 90% من البازلت ، ونحو 65% منه عبارة عن فسيفساء من سهول الحمم البركانية، مما يشير إلى أن النشاط البركاني لعب دورًا رئيسيًا في تشكيل سطحه. يوجد أكثر من 1000 بنية بركانية، ومن المحتمل أن يشهد سطح الزهرة تجديدًا دوريًا بفعل تدفقات الحمم. ربما يكون الكوكب قد شهد حدثًا عالميًا كبيرًا لتجديد السطح قبل حوالي 500 مليون سنة، ^{[ 1 ]} استنادًا إلى ما استنتجه العلماء من كثافة فوهات الاصطدام على سطحه. يتميز كوكب الزهرة بغلاف جوي غني بثاني أكسيد الكربون ، بضغط يعادل 90 ضعف ضغط الغلاف الجوي للأرض.

تم رصد أكثر من 80,000 بركان ^{[ 2 ]} على كوكب الزهرة من خلال المسح الراداري. ولأعوام طويلة، دار جدل بين العلماء حول ما إذا كان كوكب الزهرة نشطًا حاليًا أم أن هذه البراكين ما هي إلا بقايا من الماضي. وتشير بعض الفوهات الناتجة عن اصطدامات نيزكية على سطح الزهرة إلى إعادة تشكيل حديثة نسبيًا. ^{[ 3 ]} ويُرجح أن تكون التدفقات البركانية هي السبب الأكثر ترجيحًا لإعادة تشكيل السطح. وقد كشف المسح الراداري الذي أجرته مركبة ماجلان عن أدلة على نشاط بركاني حديث نسبيًا في أعلى بركان على كوكب الزهرة ، وهو بركان مات مونس ، على شكل تدفقات من الرماد بالقرب من قمته وعلى جانبه الشمالي. وعلى الرغم من أن العديد من الأدلة، مثل هذه، تشير إلى أن البراكين على كوكب الزهرة كانت نشطة مؤخرًا، إلا أنه لم يتم تأكيد حدوث ثورات بركانية حالية في مات مونس. ومع ذلك، تشير دراسات أخرى أحدث، نُشرت عام 2020، إلى أن كوكب الزهرة، وإن لم يكن بركان مات مونس تحديدًا، نشط بركانيًا في الوقت الحالي. ^{[ 4 ] [ 5 ]} في عام 2023، أعاد العلماء فحص الصور الطبوغرافية لمنطقة مات مونس التي التقطها مسبار ماجلان . وباستخدام محاكاة حاسوبية، توصلوا إلى أن التضاريس قد تغيرت خلال فترة ثمانية أشهر، وخلصوا إلى أن النشاط البركاني هو السبب. ^{[ 6 ]} وحتى عام 2023، لم تكن هناك سوى دلائل على النشاط البركاني. وفي مارس 2023، أعلن هيريك وزملاؤه أنهم صوروا فوهة بركانية تتوسع في صور ماجلان، مما يشير إلى نشاط بركاني على كوكب الزهرة. ^{[ 7 ]}

يضم كوكب الزهرة براكين درعية ، وتدفقات حمم بركانية واسعة الانتشار ، وبعض البراكين غير المألوفة التي تُعرف باسم قباب الفطائر ، وهياكل تشبه القراد، وهي غير موجودة على الأرض . يصل قطر براكين قباب الفطائر إلى 15 كيلومترًا (9.3 ميل) ، ويقل ارتفاعها عن كيلومتر واحد (0.62 ميل) ، وهي أكبر بمئة مرة من قباب الحمم البركانية المتكونة على الأرض. وعادةً ما ترتبط هذه البراكين بالهالات والفسيفساء (مناطق واسعة من التضاريس المشوهة للغاية، مطوية ومتصدعة في بعدين أو ثلاثة أبعاد، وهي سمة فريدة لكوكب الزهرة). يُعتقد أن قباب الفطائر تتشكل من حمم بركانية غنية بالسيليكا عالية اللزوجة، تندفع تحت ضغط الغلاف الجوي المرتفع لكوكب الزهرة.    

تُسمى هذه التكوينات الشبيهة بالقراد بالقباب ذات الحواف المتموجة . ويُطلق عليها هذا الاسم لأنها تبدو كقباب ذات أرجل عديدة . ويُعتقد أنها تعرضت لانهيارات أرضية على حوافها، حيث يمكن أحيانًا رؤية رواسب من الحطام متناثرة حولها.

على سطح الأرض، تنقسم البراكين بشكل رئيسي إلى نوعين: البراكين الدرعية والبراكين المركبة أو الطبقية . البراكين الدرعية، مثل تلك الموجودة في هاواي ، تقذف الصهارة من أعماق الأرض في مناطق تُسمى البقع الساخنة . وتتميز الحمم البركانية المنبعثة من هذه البراكين بسيولة نسبية تسمح بخروج الغازات. أما البراكين المركبة، مثل جبل سانت هيلينز وجبل بيناتوبو ، فترتبط بالصفائح التكتونية. في هذا النوع من البراكين، تنزلق القشرة المحيطية لإحدى الصفائح تحت الأخرى في منطقة اندساس ، مصحوبة بتدفق مياه البحر، مما ينتج عنه حمم بركانية أكثر لزوجة تحد من خروج الغازات، ولهذا السبب، تميل البراكين المركبة إلى الثوران بعنف أكبر.

على كوكب الزهرة، حيث لا توجد صفائح تكتونية أو مياه بحر ، تكون البراكين في الغالب من النوع الدرعي. ومع ذلك، يختلف شكل البراكين على الزهرة: فعلى الأرض، قد يصل عرض البراكين الدرعية إلى بضعة عشرات من الكيلومترات، وارتفاعها إلى 10 كيلومترات (6.2 ميل) كما هو الحال في مونا كيا ، عند قياسها من قاع البحر. أما على الزهرة، فقد تغطي هذه البراكين مساحة مئات الكيلومترات، لكنها مسطحة نسبيًا، بمتوسط ​​ارتفاع يبلغ 1.5 كيلومتر (0.93 ميل) . تتسبب البراكين الكبيرة في انحناء الغلاف الصخري الزهري إلى الأسفل بسبب أحمالها الرأسية الهائلة، مما يُنتج أخاديد انحناء أو شقوقًا حلقية حولها. ^{[ 8 ]} كما يتسبب الحمل الهائل على البراكين الكبيرة في تشقق غرف الصهارة على شكل عتبات ، مما يؤثر على انتشار الصهارة تحت السطح. ^{[ 9 ]}    

من السمات الفريدة الأخرى لسطح كوكب الزهرة المستعرات (شبكات شعاعية من السدود أو الأخاديد ) والعنكبوتيات . تتشكل المستعرات عندما تندفع كميات كبيرة من الصهارة على السطح لتشكل تلالًا وأخاديدًا شعاعية تعكس الضوء بشكل كبير بواسطة الرادار. تشكل هذه السدود شبكة متناظرة حول النقطة المركزية التي خرجت منها الحمم، حيث قد يوجد أيضًا منخفض ناتج عن انهيار حجرة الصهارة.

سُميت العنكبيات بهذا الاسم لأنها تُشبه شبكة العنكبوت، وتتميز بعدة أشكال بيضاوية متحدة المركز محاطة بشبكة معقدة من الشقوق الشعاعية تُشبه تلك الموجودة في النجوم المستعرة. ولا يُعرف ما إذا كانت السمات الـ 250 أو نحو ذلك التي تم تحديدها على أنها عنكبيات تشترك في أصل واحد، أم أنها ناتجة عن عمليات جيولوجية مختلفة. ^{[ 10 ]}

شهد كوكب الزهرة نشاطًا بركانيًا خلال الـ 2.5 مليون سنة الماضية؛ إلا أنه لم يكن هناك دليل قاطع حتى وقت قريب على ثوران أي بركان على سطحه. تُظهر صور الرادار الحديثة أكثر من 1000 بنية بركانية، بالإضافة إلى أدلة على احتمالية إعادة تشكيل سطح الكوكب دوريًا بفعل تدفقات الحمم البركانية . وإلى جانب صور الرادار، توجد أدلة داعمة على حدوث نشاط بركاني، بما في ذلك تغير غير معتاد في كمية غاز ثاني أكسيد الكبريت في طبقات الجو العليا. يُعد ثاني أكسيد الكبريت مكونًا هامًا من الغازات المنبعثة من البراكين . ومع ذلك، يبقى تركيز ثاني أكسيد الكبريت في طبقات الجو السفلى مستقرًا. قد يعني هذا أن تغيرًا في الغلاف الجوي العالمي تسبب في زيادة تركيز ثاني أكسيد الكبريت فوق السحب. على الرغم من أن التغير في الغلاف الجوي قد يكون دليلًا على وجود براكين ثارت على كوكب الزهرة، إلا أنه من الصعب تحديد ما إذا كانت قد ثارت أم لا. ^{[ 10 ]} في عام 2014، تم رصد أول دليل مباشر على استمرار النشاط البركاني، على شكل ومضات بالأشعة تحت الحمراء فوق حواف منطقة الصدع غانيس تشاسما ، بالقرب من بركان ساباس مونس الدرعي . وقد رُصدت هذه الومضات خلال يومين أو ثلاثة أيام أرضية متتالية في عامي 2008 و2009، ويُعتقد أنها ناجمة إما عن غازات ساخنة أو حمم بركانية متدفقة من ثورات بركانية. ^{[ 11 ]} يشتبه العلماء في وجود أربعة براكين نشطة: ماعت مونس ، وأوزا مونس ، وساباس مونس ، وإيدون مونس . ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

في عام 2020، كشفت دراسة أجرتها جامعة ميريلاند بدعم من المؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم ووكالة ناسا أن 37 من هالات كوكب الزهرة تُظهر علامات على نشاط مستمر. وقال البروفيسور لوران مونتيسي من جامعة ميريلاند: "نستطيع الآن تحديد هياكل معينة والقول: انظروا، هذا ليس بركانًا قديمًا، بل بركان نشط اليوم، ربما خامد، لكنه ليس ميتًا...". تتجمع الهالات النشطة بالقرب من بعضها البعض، مما يُسهّل الآن وضع أجهزة المسح الجيولوجي. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

في مارس 2023، وخلال المؤتمر الرابع والخمسين لعلوم القمر والكواكب، كشف فريق بحثي عن أولى الصور التي تُظهر نشاطًا بركانيًا على سطح كوكب الزهرة. تضمن الإعلان صورتين راداريتين من دورتين مختلفتين لبيانات مسبار ماجلان (بفارق ثمانية أشهر) تُظهران فوهة بركانية اتسعت بمقدار كيلومترين مربعين تقريبًا. ^{[ 17 ]} كانت هذه البيانات قديمة لأكثر من ثلاثين عامًا وقت هذا الاكتشاف. تحقق العلماء من خلال محاكاة حاسوبية أن هذا التوسع لا يمكن تفسيره بزاوية التقاط الصور، مما كشف أن التغير لا بد أن يكون بنيويًا. ^{[ 17 ]} وأشارت دراسة جديدة نُشرت في مايو 2024 في مجلة Nature Astronomy ، باستخدام بيانات من مسبار ماجلان أيضًا ، إلى الاتجاه نفسه. ^{[ 18 ]}

أصبح تحديد مواقع البراكين على كوكب الزهرة ممكنًا خلال مهمة ماجلان عام 1990، التي رسمت خرائط لأكثر من 95% من سطحه. ^{[ 32 ]} يُخفي الغيوم سطح الزهرة، لكن يمكن رسم خرائط معالمه باستخدام رادار الفتحة التركيبية. ^{[ 33 ]} تُتيح بعض الصور الناتجة عن هذه العملية رؤيةً منظورًا لارتفاع سطح الزهرة، مما يُساعد في تحديد البراكين. ^{[ 34 ]} تشمل المعالم البركانية المكتشفة تدفقات الحمم البركانية، وتجمعات البراكين، والبراكين الدرعية، والمخاريط البركانية، والقباب البركانية. منذ مهمة ماجلان، تم تحديد أكثر من 1660 معلمًا بركانيًا على سطح الزهرة. ^{[ 32 ]} كشف تحليل إضافي لبيانات ماجلان عن أكثر من 85000 بركان. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

بعد رسم خريطة سطح كوكب الزهرة، ابتكر معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا خوارزمية لتحديد البراكين تلقائيًا من صور الخرائط. ^{[ 33 ]} لا يمكن الجزم بأن جميع المعالم المحددة هي براكين، ولكن تم تطوير نظام تصنيف يحدد مدى دقة تحديد ما إذا كان المعلم السطحي بركانًا أم لا. ^{[ 33 ]} تفحص الخوارزمية صورًا لمنطقة مساحتها 30  كم × 30  كم من سطح الزهرة، ثم تُعاد صياغة المناطق التي تُعتبر براكين إلى متجه، وتُعالج من خلال سلسلة من المعادلات. ^{[ 33 ]} وقد استُخدمت هذه الخوارزمية لتحديد براكين متعددة في صور خرائط مختلفة لكوكب الزهرة.

يستطيع العلماء أيضاً تحديد عمر البراكين على كوكب الزهرة باستخدام صور من مهمة ماجلان، على سبيل المثال من خلال فحص التلال المتعرجة على السهول الإقليمية؛ فإذا لم تكن المنحدرات الجانبية للبركان تحتوي على تلال متعرجة، فسيتم اعتبارها حديثة. ^{[ 34 ]}

• النشاط البركاني على قمر آيو
• النشاط البركاني على سطح المريخ