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研究发现金星的“Squishy”外壳可能正在重新浮出水面

这幅位于金星南半球的大型Quetzalpetlatl日冕图描绘了活跃的火山活动和俯冲带,前景地壳在俯冲带坠入行星内部。一项新的研究表明,冠状病毒揭示了活跃的地质正在塑造金星表面的位置。

这项研究利用美国国家航空航天局的档案数据表明,金星可能正在因被称为冠状病毒的地区的地质活动而失去热量,这可能与地球上的早期构造活动一样。

地球和金星是大小和岩石化学性质大致相同的岩石行星,因此它们应该以大致相同的速度向太空释放内部热量。地球如何失去热量是众所周知的,但金星的热流机制一直是个谜。一项使用美国国家航空航天局麦哲伦任务30年前数据的研究,对金星如何冷却进行了新的研究,并发现金星最上层的薄区域可能提供了答案。

我们的星球有一个加热周围地幔的热核,地幔将热量传递到地球坚硬的外部岩石层或岩石圈。热量随后流失到太空,冷却地幔的最上部区域。这种地幔对流驱动着地表的构造过程,使拼凑的活动板块保持运动。金星没有构造板块,因此这颗行星是如何失去热量的,以及是什么过程塑造了它的表面,这些都是行星科学中长期存在的问题。

这项研究利用麦哲伦飞船在20世纪90年代初对金星上被称为日冕的准圆形地质特征进行的观测,来探讨这个谜团。研究人员在麦哲伦的图像中对冠状病毒进行了新的测量,得出结论,冠状病毒往往位于地球岩石圈最薄、最活跃的地方。

这张Quetzalpetlatl日冕的合成雷达图像是通过将美国国家航空航天局麦哲伦任务约70个轨道的数据叠加到波多黎各阿雷西博天文台射电望远镜获得的图像中创建的。日冕边缘表明可能存在构造活动。

美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室的高级研究科学家苏珊娜·斯姆雷卡领导了这项发表在《自然地球科学》上的研究,她说:“长期以来,我们一直认为金星的岩石圈是停滞和厚的,但我们的观点现在正在演变。”。

就像薄的床单比厚的被子释放更多的身体热量一样,薄的岩石圈通过上升到外层的熔融岩石的浮力羽流,允许更多的热量从地球内部释放出来。通常,在热流增强的地方,地表下的火山活动也会增加。因此,冠状病毒很可能揭示了今天活跃的地质正在塑造金星表面的位置。

研究人员重点研究了65种以前未研究过的冠状病毒,它们的直径可达几百英里。为了计算它们周围岩石圈的厚度,他们测量了每个日冕周围海沟和山脊的深度。他们发现,在岩石圈更具柔性或弹性的地区,山脊之间的距离更近。通过应用弹性岩石圈如何弯曲的计算机模型,他们确定,平均而言,每个日冕周围的岩石圈厚度约为7英里(11公里),比之前的研究表明的要薄得多。这些地区的估计热流大于地球平均水平,这表明冠状病毒在地质上是活跃的。

Smrekar说:“虽然金星没有地球式的构造,但这些薄岩石圈区域似乎允许大量热量释放,类似于地球海底形成新构造板块的区域。”

这张来自美国国家航空航天局麦哲伦任务的雷达图像显示了位于金星南半球的“Aine”日冕周围的圆形断裂模式。日冕直径约124英里(200公里),显示出可能与火山活动有关的各种特征。

了解地球过去的窗口

为了计算天体表面物质的年龄,行星科学家统计了可见撞击坑的数量。对于像地球这样构造活跃的行星来说,撞击坑被大陆板块的俯冲所抹去,并被火山的熔融岩石覆盖。如果金星缺乏构造活动和类似地球的地质规律,那么它应该被古老的陨石坑覆盖。但通过计算金星陨石坑的数量,科学家们估计金星表面相对年轻。

最近的研究表明,金星表面年轻的外观可能是由于火山活动,这推动了今天的区域重新浮出水面。这一发现得到了新研究的支持,该研究表明冠状病毒区域的热流更高——地球岩石圈过去可能与这种状态相似。

“有趣的是,金星为我们提供了一个了解过去的窗口,帮助我们更好地了解25亿年前地球的样子。据预测,金星的状态将发生在行星形成构造板块之前,”斯姆雷卡说,他也是美国国家航空航天局即将发布的金星发射率、无线电科学、InSAR、地形,以及光谱学(VERITAS)任务。

VERITAS将从麦哲伦中断的地方开始,改进该任务的数据,该数据分辨率低,误差幅度大。该任务的目标是在十年内发射,将使用最先进的合成孔径雷达绘制3D全球地图,并使用近红外光谱仪来确定表面是由什么组成的。VERITAS还将测量金星的引力场,以确定金星内部的结构。这些仪器将共同讲述地球过去和现在的地质过程。

“VERITAS将成为一名轨道地质学家,能够精确定位这些活动区域的位置,并更好地解决岩石圈厚度的局部变化。我们甚至能够捕捉到岩石圈变形的过程,”Smrekar说。“我们将确定火山活动是否真的使岩石圈‘松软’到足以失去与地球一样多的热量,或者金星是否还有更多的谜团。”


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