Title (eng)
Physical constraints on the evolution of hotspot swells on earth and Venus
Parallel title (deu)
Die physikalischen Rahmenbedingungen zur Entwicklung von Hotspot-Erhebungen auf Erde und Venus
Author
Elisabeth Fahrngruber
Advisor
Maria Gertrude Firneis
Assessor
Maria Gertrude Firneis
Abstract (deu)
Erde und Venus sind sich hinsichtlich ihrer Größe und ihrer Zusammensetzung sehr ähnlich, weshalb ähnliche Energiehaushalte für die beiden Planeten angenommen werden. Auf der Erde wird der Wärmetransport durch die Lithosphäre in Form von Plattentektonik sichtbar. Auf der Venus wird allerdings keine Plattentektonik beobachtet. Eine andere Art von Wärmetransport durch die Lithosphäre ist der Hotspot-Vulkanismus, der auf der Venus eine entscheidende Rolle spielt. Es gibt insgesamt neun Regionen auf dem Planeten, die Hotspots auf der Erde ähneln. Sie sind gekennzeichnet durch Schwereanomalien, topographische Erhebungen und reichlich Vulkanismus. Auf den meisten dieser Anhöhen befinden sich einige der größten Vulkane des gesamten Planeten. Die Vulkane zählen zu den jüngsten Gebilden des Planeten. Sie entstanden in einer Periode des Resurfacing. Dies ist eine beliebte Theorie, die beschreibt, wie Venus ihre innere Wärme verlieren könnte. Resurfacing ist von starkem Vulkanismus gekennzeichnet. Es könnte sich dabei um ein periodisches Ereignis handeln im Laufe dessen die Oberfläche der Venus erneuert wird. Die Dauer des Ereignisses ist unbekannt. Auf zwei Rechnungsweisen wurde die Entstehungsdauer der einzelnen Vulkane berechnet. Einerseits wird eine Rechnungsart angewendet, die sich für die Erde als brauchbar erwiesen hat. Diese Herangehensweise basiert auf dem Vorhandensein von Plattentektonik. Andererseits werden Annahmen über die Plumes, die die topographischen Erhebungen verursachen, getroffen, indem von der beobachtbaren Topographie ausgegangen wird. Es zeigt sich, dass die erste Rechnungsart nicht für die Venus gilt. Die zweite liefert Ergebnisse, nämlich Entstehungsdauern der Vulkane von weniger als einer Million Jahre, die mit der Theorie des Resurfacing vereinbar sind.
Abstract (eng)
Since the planets Earth and Venus are very similar regarding their sizes and bulk densities, comparable heat budgets are assumed as well. However, whereas plate tectonics is a dominant mechanism of heat transport through the lithosphere on Earth, it is not observed on Venus. Hotspot volcanism may be the dominant heat transfer mechanism on Venus. Nine regions on Venus have been identified that resemble hotspots on Earth: they are characterized by positive geoid anomalies, topographic swells, and abundant volcanism. The majority of these topographic rises comprise some of the largest volcanoes found on Venus. These volcanic constructs are among the youngest features of the planet. They formed during the resurfacing event which is a preferred theory describing the heat budget of Venus. Resurfacing is characterized by vigorous volcanism. It may be a periodic event in the course of which the entire surface of Venus is renewed. The length of such a resurfacing event is not known. In two different ways the durations of growth of the large volcanoes were calculated: by making assumptions about the mantle plumes which are the cause of hotspots, and by making use of the observable topography. It was established that each single volcano grew within less than a million years, which is consistent with the resurfacing theory. It also became apparent that the calculation that assumes plate tectonics is not applicable to Venus.
Keywords (eng)
EarthVenusheat budgethotspotsmantle plumesplate tectonicsconvectionresurfacing
Keywords (deu)
ErdeVenusEnergiehaushaltHotspotsManteldiapirePlattentektonikKonvektionResurfacing
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1318497
rdau:P60550 (deu)
XIII, 124 S. : Ill., graph. Darst.
Number of pages
139
Study plan
Masterstudium Astronomie
[UA]
[066]
[861]
Association (deu)
Title (eng)
Physical constraints on the evolution of hotspot swells on earth and Venus
Parallel title (deu)
Die physikalischen Rahmenbedingungen zur Entwicklung von Hotspot-Erhebungen auf Erde und Venus
Author
Elisabeth Fahrngruber
Abstract (deu)
Erde und Venus sind sich hinsichtlich ihrer Größe und ihrer Zusammensetzung sehr ähnlich, weshalb ähnliche Energiehaushalte für die beiden Planeten angenommen werden. Auf der Erde wird der Wärmetransport durch die Lithosphäre in Form von Plattentektonik sichtbar. Auf der Venus wird allerdings keine Plattentektonik beobachtet. Eine andere Art von Wärmetransport durch die Lithosphäre ist der Hotspot-Vulkanismus, der auf der Venus eine entscheidende Rolle spielt. Es gibt insgesamt neun Regionen auf dem Planeten, die Hotspots auf der Erde ähneln. Sie sind gekennzeichnet durch Schwereanomalien, topographische Erhebungen und reichlich Vulkanismus. Auf den meisten dieser Anhöhen befinden sich einige der größten Vulkane des gesamten Planeten. Die Vulkane zählen zu den jüngsten Gebilden des Planeten. Sie entstanden in einer Periode des Resurfacing. Dies ist eine beliebte Theorie, die beschreibt, wie Venus ihre innere Wärme verlieren könnte. Resurfacing ist von starkem Vulkanismus gekennzeichnet. Es könnte sich dabei um ein periodisches Ereignis handeln im Laufe dessen die Oberfläche der Venus erneuert wird. Die Dauer des Ereignisses ist unbekannt. Auf zwei Rechnungsweisen wurde die Entstehungsdauer der einzelnen Vulkane berechnet. Einerseits wird eine Rechnungsart angewendet, die sich für die Erde als brauchbar erwiesen hat. Diese Herangehensweise basiert auf dem Vorhandensein von Plattentektonik. Andererseits werden Annahmen über die Plumes, die die topographischen Erhebungen verursachen, getroffen, indem von der beobachtbaren Topographie ausgegangen wird. Es zeigt sich, dass die erste Rechnungsart nicht für die Venus gilt. Die zweite liefert Ergebnisse, nämlich Entstehungsdauern der Vulkane von weniger als einer Million Jahre, die mit der Theorie des Resurfacing vereinbar sind.
Abstract (eng)
Since the planets Earth and Venus are very similar regarding their sizes and bulk densities, comparable heat budgets are assumed as well. However, whereas plate tectonics is a dominant mechanism of heat transport through the lithosphere on Earth, it is not observed on Venus. Hotspot volcanism may be the dominant heat transfer mechanism on Venus. Nine regions on Venus have been identified that resemble hotspots on Earth: they are characterized by positive geoid anomalies, topographic swells, and abundant volcanism. The majority of these topographic rises comprise some of the largest volcanoes found on Venus. These volcanic constructs are among the youngest features of the planet. They formed during the resurfacing event which is a preferred theory describing the heat budget of Venus. Resurfacing is characterized by vigorous volcanism. It may be a periodic event in the course of which the entire surface of Venus is renewed. The length of such a resurfacing event is not known. In two different ways the durations of growth of the large volcanoes were calculated: by making assumptions about the mantle plumes which are the cause of hotspots, and by making use of the observable topography. It was established that each single volcano grew within less than a million years, which is consistent with the resurfacing theory. It also became apparent that the calculation that assumes plate tectonics is not applicable to Venus.
Keywords (eng)
EarthVenusheat budgethotspotsmantle plumesplate tectonicsconvectionresurfacing
Keywords (deu)
ErdeVenusEnergiehaushaltHotspotsManteldiapirePlattentektonikKonvektionResurfacing
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1318498
Number of pages
139
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