在许多方面——大小、密度、化学成分——金星都是地球的“炽热双生子”。诚然，这颗饱受辐射轰击、酸雨倾盆、酷热难当的地狱般的行星，远非像我们家园那样宜居。但一个长久以来的假说——金星像地球一样是一个火山活跃的行星——得到了新证据的支持。研究人员在金星上发现了数十个看起来近期活跃——并且可能至今仍然活跃——的地貌特征。
“这是我们第一次能够确定具体的结构，并说‘看，这不是一座古老的火山，而是一座活跃的火山’，”研究合著者、马里兰大学地质学教授 Laurent Montési 表示。这些指示性结构呈环状，类似地球上的甜甜圈状，是行星科学家称之为“冠状构造”的地貌。
在这项研究中，由瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）地球物理学家 Anna Gülcher 领导的科学家们利用高分辨率的 3D 模拟，对散布在金星云层笼罩的表面上的冠状构造的形成和生长进行了建模。大多数冠状构造似乎并不活跃，但他们发现有 37 个结构显示出在至少过去数百万年内的活动迹象——在地质时间尺度上，这不过是弹指一挥间。
这项本周发表在《自然地球科学》（Nature Geoscience）杂志上的研究，“为日益增长的证据增加了分量，表明金星在地质学上是活跃的，”天文学家、NASA 的 VERITAS（一项提议中的火星探测任务）首席研究员 Suzanne Smrekar 表示，她并未参与这项研究。
当来自行星核心附近的过热岩浆柱穿过地幔和地壳时，它们会破坏行星表面的部分区域，形成这些椭圆形特征。类似的地貌在地球上形成了夏威夷群岛。
根据 Montési 的说法，行星灼热地表上的冠状构造揭示了其“幕后”的地质活动。当岩浆柱活跃时，熔岩会缓慢地向上涌入冠状构造的中心。然而，在边缘，较冷的、密度较大的岩石会沉入行星的内部，将部分地壳拖入其中，并在冠状构造的外边缘留下裂缝和沟壑。
“这告诉我们，岩浆柱仍然存在，或者在过去数百万年里没有消失，”Montési 说。随着这种岩浆柱活动的减弱，向下的拉力会停止，地壳会回弹并趋于平缓。
研究人员一旦区分出活跃和不活跃的地貌，就搜查了 NASA 的能够穿透云层的麦哲伦号航天器数十年来的金星雷达图像，以寻找符合条件的冠状构造。
许多科学家长期以来一直认为，金星由于缺乏能够逐渐重塑地球表面的板块构造，过去半个亿年来基本处于休眠状态，“尽管其地表的地质状况却并非如此，”北卡罗来纳州立大学的行星地质学家 Paul Byrne 表示，他并未参与这项研究。冠状构造曾被认为是金星表面古代活动的迹象，这些活动此后已经停止；大多数研究人员认为金星已经冷却到核心附近的任何热物质都无法到达表面的程度。但新的研究表明情况并非如此。
“这项研究为讨论带来的新内容是，不同类型的冠状构造可能不仅反映了岩浆柱和岩石圈性质的差异，例如，可能代表的是同一过程的不同阶段，”Byrne 补充道。换句话说，有些冠状构造是活跃的，有些是古代喷发留下的痕迹，有些则只是暂时休眠。
研究人员还发现，位于活跃岩浆柱顶部的冠状构造大部分形成于行星南半球的一个地带，他们将其命名为“火环”，以对应地球上长约 25,000 英里的火山链——“火环”。只有少数活跃的岩浆柱位于该地带之外。
Montési 表示，这个地带可能与一个比其他区域更活跃的区域相吻合，并且可能成为未来航天器任务进行详细研究的有趣目标。然而，他指出，在未来几十年里，只有为数不多的几项任务，如 NASA 的 VERITAS 和 ESA 的 EnVision Venus，正在研制中。
“重要的是要回顾我们怀疑近期有活动发生的地方，看看过去几十年里是否发生了任何变化，”Montési 说。
他补充说，这样的任务不仅会让我们了解金星，还会让我们了解这个贫瘠、地狱般荒原与地球——宜居的定义——是如何走上截然不同的演化道路的。
