
出生時(shí)分離?地球緊挨著它的“邪惡雙胞胎”金星 。(圖片來源:Robert Lea(與Canva共同創(chuàng)作)/NASA)
據(jù)美國太空網(wǎng)(Victoria Corless):新的研究可能使地球與其荒涼的“邪惡雙胞胎”更加緊密地聯(lián)系在一起 。
今天,金星似乎缺乏地球上所見的構(gòu)造活動,但斷層、褶皺和火山等表面特征表明,這顆地獄般的行星——溫度高到足以熔化鉛,表面壓力可怕——曾經(jīng)是構(gòu)造活動的 。
新的研究揭示了金星表面發(fā)現(xiàn)的被稱為“鑲嵌”的引人注目的高原,這表明,數(shù)十億年前 , 金星上可能發(fā)生了類似于創(chuàng)造地球最早大陸的強(qiáng)烈構(gòu)造活動 。
莫納什大學(xué)地球、大氣與環(huán)境學(xué)院的研究負(fù)責(zé)人法比奧·卡皮塔尼奧在一份聲明中表示:“我們沒想到金星表面溫度高達(dá)860華氏度(460攝氏度) , 缺乏板塊構(gòu)造,具有如此復(fù)雜的地質(zhì)特征 。” 。“這項(xiàng)研究(與美國國家航空航天局合作完成)挑戰(zhàn)了我們對行星如何進(jìn)化的理解 。”
金星上在搖晃什么?
板塊構(gòu)造學(xué)是指這樣一種理論,即巖石行星地殼的剛性外層,稱為巖石圈,是由許多大板塊組成的,這些板塊圍繞、越過、遠(yuǎn)離、低于和相互對抗 。在這個(gè)過程中,這些行動有助于塑造一個(gè)星球 。到目前為止,活躍的板塊構(gòu)造只在地球上被觀測到 。
金星因其停滯的巖石圈或“停滯的蓋子” , 只有一個(gè)運(yùn)動最小的板塊 。然而,其構(gòu)造歷史仍存在激烈爭論 。許多科學(xué)家推測,金星可能已經(jīng)從其歷史早期的有限構(gòu)造運(yùn)動過渡到今天存在的停滯蓋模型 。
為了研究這一點(diǎn),Capitanio的團(tuán)隊(duì)被金星上被稱為Ishtar Terra高地的地層所吸引——考慮到目前缺乏板塊活動 , 這些地層是不尋常的 。
研究小組在討論發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上的研究結(jié)果的一篇論文中寫道:“伊什塔爾高地由一個(gè)澳大利亞大小的地殼高原組成,平均海拔約2.5英里(4公里),與青藏高原相當(dāng),周圍環(huán)繞著海拔約6.2英里(10公里)的細(xì)長山脈,比喜馬拉雅山還高 。”“該地區(qū)的地殼厚度與地球上的克拉通相當(dāng) 。” 。"
在地球上,這些構(gòu)造是由板塊相互碰撞形成的 。但在金星上,它們是如何在靜止的表面內(nèi)形成的?
該團(tuán)隊(duì)推測,這些地層可能提供進(jìn)一步的證據(jù),證明地球和金星有著相似的地質(zhì)歷史,并可能是理解巖石行星地質(zhì)演化的關(guān)鍵 。

一幅插圖顯示了金星的火山表面 。(圖片來源:ESA/AOES)
為了研究導(dǎo)致Ishtar Terra高地形成的潛在地質(zhì)機(jī)制,科學(xué)家們使用了計(jì)算機(jī)建模和麥哲倫號航天器收集的數(shù)據(jù) 。
1990年,美國國家航空航天局的麥哲倫任務(wù)成為第一個(gè)對金星整個(gè)表面進(jìn)行成像的航天器 。這使科學(xué)家能夠確定地球地幔和巖石圈的熱、化學(xué)和機(jī)械演化,并制定可能導(dǎo)致Ishtar Terra高地形成的情景 。

位于金星Imdr Regio的Idunn Mons火山的海拔模型是用麥哲倫的數(shù)據(jù)創(chuàng)建的 。(圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/歐洲航天局)
然后,該團(tuán)隊(duì)使用既定的科學(xué)方法將模型的結(jié)果與地幔過程進(jìn)行了比較 。而且,也許最重要的是,研究人員測試了反映金星較高表面溫度的巖石圈的不同強(qiáng)度 。
這種方法使他們能夠比較地幔動力學(xué)和巖石圈行為,整合了以前關(guān)注構(gòu)造特征或行星機(jī)制的模型,從移動(如地球上)到停滯(如金星上)的表面狀態(tài) 。
結(jié)果表明,高原是如何通過一個(gè)過程形成的,在這個(gè)過程中,由于行星的低強(qiáng)度,行星的表面變薄并融化,隨著熔巖的上升,導(dǎo)致區(qū)域升高 。隨著時(shí)間的推移,隨著地幔變得更具抵抗力 , 拉伸速度減慢,導(dǎo)致冷卻和被褶皺帶包圍的高平原的形成 。
這一機(jī)制與板塊構(gòu)造開始之前在炎熱的早期地球上形成的被稱為“克拉通”的古代構(gòu)造板塊核心相一致 。
卡皮塔尼奧說:“這一發(fā)現(xiàn)為金星及其與早期地球的潛在聯(lián)系提供了一個(gè)引人入勝的新視角 。” 。“我們在金星上發(fā)現(xiàn)的特征與地球早期大陸驚人地相似 , 這表明金星過去的動力學(xué)可能比以前認(rèn)為的更接近地球 。”
研究人員希望通過研究金星上的類似特征,有可能解開地球早期歷史的秘密 。
卡皮塔尼奧總結(jié)道:“我們的研究為未來的金星任務(wù)鋪平了道路,如DAVINCI、VERITAS和EnVision 。” 。“這些任務(wù)將進(jìn)一步了解金星的地質(zhì)歷史及其與地球的聯(lián)系 。”
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