Modellierung der lithosphärischen Delamination auf der Venus

• Antragstellerin: Dr. Andrea Adams
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 556832329

Obwohl die Venus aufgrund ihrer ähnlichen Größe, Masse und möglicherweise Zusammensetzung oft als Erdzwilling bezeichnet wird, unterscheidet sich die heutige Venus stark von unserem Heimatplaneten. Während die Erdoberfläche klar definierten Plattengrenzen aufweist, ist die tektonische Lage der heutigen Venus nicht gut verstanden. Auf der Venus wurden Tausende von Kilometern möglicher Subduktionszonen identifiziert, die einen engen, bogenförmigen Graben mit einer großen äußeren Hebungskurve aufweisen, vergleichbar mit bestimmten Subduktionszonen auf der Erde. Allerdings wird die Subduktion auf der Venus durch eine Lithosphäre behindert, die an einigen Stellen dick und widerstandsfähig gegen die Bildung von Instabilitäten ist. Kürzlich wurde ein neues tektonisches Regime namens „Peel-Back Delamination“ (PBD) als eine Methode zu dem Recycling der Lithosphäre in der Nähe von Chasma-Riftzonen auf der Venus gezeigt. Anstatt die gesamte Lithosphäre wie bei der Subduktion zu recyceln, tritt PBD auf, wenn lithosphärische Mantel an einer vorbestehenden Chasma-Riftzone destabilisiert wird und sich von einem Krustenschicht an der Oberfläche ablöst. Untersuchungen des 3D-Oberflächenausdrucks dieses Prozesses und detaillierte Vergleiche mit tektonischen Merkmalen auf der Venus fehlen jedoch noch. Die Hauptziele dieses Projekts sind die Untersuchung des 3D-Oberflächenausdrucks von PBD und die Identifizierung spezifischer Merkmale auf der Venus, die möglicherweise durch PBD entstanden sind. Eine Reihe von 3D-geodynamischen Modellen wird die Rolle der Lithosphärenstärke und -dicke, der Manteltemperatur und der Geometrie der Chasma-Riftzonen auf den Oberflächenausdruck von PBD untersuchen. Die Modelltopographie wird mit drei Subduktionszonen verglichen (Artemis Corona, Derceto Plateau und Quetzalpetlatl Corona), die Unterschiede in Größe, Form, Topographie, thermischem Auftrieb und Oberflächenvulkanismus aufweisen. Dies wird die erste Studie sein, die all diese Oberflächenbeobachtungen kombiniert, um die lokalen Variationen der Mantel- und Lithosphäreneigenschaften auf der Venus besser zu verstehen. Diese Arbeit wird auch ein Hybridmodell testen, das sowohl PBD als auch durch Plumes induzierte Subduktion beinhaltet. Die Ergebnisse werden unser Verständnis des aktuellen tektonischen Regimes der Venus erweitern und den damit verbundenen Wärmefluss einschränken. Da die Schmelzproduktion durch das Lithosphärenrecycling beeinflusst wird, könnte die partielle Schmelze dazu beitragen, die Eigenschaften von PBD und der Plume-induzierte Subduktion weiter zu unterscheiden. Das Lithosphärenrecycling ist auch wichtig für die Verbindung zwischen dem Inneren und der Atmosphäre der Venus, was Auswirkungen auf die planetare Habitabilität haben wird. Zusätzlich zur Nutzung bestehender Oberflächenbeobachtungen werden Schwerkraft und Topographie aus den PBD-Modellen die Interpretation zukünftiger hochauflösender Daten der EnVision- und VERITAS-Missionen unterstützen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen