

一项新研究表明,金星的表面可能正在通过构造活动而发生移动和变化——这与具有构造板块的情况并不完全相同。
根据这项研究的负责人、北卡罗来纳州立大学的行星地质学家保罗·伯恩(Paul Byrne)的说法,自20世纪70年代的雷达测量以来,我们早就知道金星存在某种形式的构造活动。在这种情况下,科学家们不得不依靠雷达,因为金星二氧化碳大气(压力是地球的90倍)会阻挡可见光。
但伯恩说,此前还没有人确定“地表被挤压在一起,或被拉开”,或者两个地表纵向滑动的地方。现在,他的团队在金星的地壳上发现了58个独特的地壳块。
伯恩说,每个地壳块都有一个低洼的中心平原,他们称之为“campus”,周围环绕着山脊环,团队认为这些山脊是由地壳块之间的一种“挤压”作用形成的。不过,有一个问题是,根据现有数据,他们无法确定这些活动发生的年代——所以可能是古代的,也可能只是几年前的。
他说,58个肯定是一个保守的数字,但团队想给出一个保守的估计,因为他们知道未来的研究人员将能够对那些不太明显的区域进行分类。
穿透迷雾
阿拉斯加大学费尔班克斯分校的地球物理学家罗伯特·赫里克(Robert Herrick)说,当一项科学研究呈现在纸面上时,它会“从根本上改变”,但之后大家都会说,“哦,天哪,这太明显了。”赫里克将参与美国宇航局即将进行的VERITAS金星任务,他并未参与这项研究。
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尽管回过头来看似乎很明显,但科学家们对金星的表面和亚表面仍然知之甚少。美国上次发送到该行星的任务是“麦哲伦”探测器,伯恩的团队的数据就来源于此。“麦哲伦”于1994年在金星稠密的大气中燃烧殆尽,结束了任务,但新一代的航天器正在开发中。
伯恩说,不得不依赖25年前的数据,他可以抱怨自“麦哲伦”任务以来已经过去了太久。但就在几周前,美国宇航局宣布了两个新任务,计划于2028年和2029年发射,用于探索这个闷热的星球,欧洲航天局也宣布了第三个任务,计划于21世纪30年代初发射。金星似乎正迎来它的闪光时刻。
解决板块争论
伯恩说:“一个大的问题是,这个星球现在是否在构造上活跃,或者至少在近地质时期是否活跃。”“如果我们看月球、火星或水星,它们被称为单板块行星。”与地球分离的构造板块不同,它们的整个表面“是一个相当连续的壳”。另一个大问题是,地幔的对流——热岩的上涌——如何影响金星地壳块的运动。
即使在地质学家中,板块构造的确切定义也存在争议。对伯恩和许多其他人来说,板块构造意味着一些板块正在积极地相互滑动(俯冲)并在断层线上融化或生长。伯恩说,在地球上,当密度较大的海洋板块遇到密度较小的陆地板块时,海洋板块往往会向下沉。
但金星上的地壳块密度更接近,并且通常不会相互滑动。相反,这些巨大的块体——其中最大的块体与阿拉斯加的面积相当——看起来像是互相挤压、碰撞和滑动,就像北冰洋的浮冰一样。
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因此,金星的地壳块介于地球的全方位板块构造和火星、水星的连续壳之间。伯恩说,在地球上,有一些结构与金星的 campi(这是 campus 的天体地质学复数形式)相似,分布在东欧、亚洲和非洲。
寻找金星变形的根源
金星表面的大部分被熔岩流覆盖。该团队注意到,campi 周围的山区有看起来破裂和断裂的熔岩流——这意味着熔岩流必须先冷却,然后才被构造活动破坏。伯恩说,由于“麦哲伦”号的低分辨率数据,科学家们目前无法判断这些熔岩流的年代。
赫里克说,在“麦哲伦”任务之后,“金星表面变形的证据非常多”——也就是山带和老熔岩流的破裂——但“缺乏一个有组织的板块构造系统”。他说,这项研究不会结束关于金星构造结构的争论,但该团队能够“认识到存在一个更宏大的图景模式”。
然而,campi 可能有助于阐明我们自己星球的过去。地球和金星的尺寸和成分已经非常相似。当地球更年轻、更热、地壳更薄时,它可能在构造上与现代金星相似——拥有更薄的挤压块,而不是更大的俯冲块。伯恩说,金星可能是一个研究数十亿年前地球太古代时期情况的类似物。