在太阳系诞生的早期,事情比现在要暴力得多。岩石随心所欲地飞向各处,撞击到新形成的行星上,在它们上留下陨石坑,挖出撞击盆地。
,, 和都伤痕累累。甚至地球——地质和风化过程迅速侵蚀了大部分证据——也显示出巨大影响的迹象。
但有件事真的很奇怪。
尽管这个地狱般的世界表面保存完好的撞击坑,但科学家们却找不到陨石坑的证据超过300公里(186 英里)宽,也称为撞击盆地。
现在,证据已经出现。它只是看起来不像我们预期的那样——这可能为我们提供有关太阳系年轻时金星形成和演化的新线索。
这个证据就是一个被称为“镶嵌地形”的特征。金星表面一系列直径约 1,500 公里的同心环。新的分析表明,金星的哈斯特-巴德泰塞拉是两次巨大撞击的结果,一次又一次,大约35亿年前,这颗行星在薄薄的地壳下仍然是软软的、熔化的。
“如果这确实是一个撞击结构,那么它将是金星最古老、最大的撞击结构,让我们能够难得一睹金星的过去,并了解早期的行星过程。”地质学家维姬·汉森说行星科学研究所。
“也许更重要的是,它向我们表明,并非所有撞击结构看起来都一样。撞击结构是由火流星(成分不明的物体)与目标行星相撞而产生的。火流星的性质很重要,但也很重要目标的性质。”
当岩石行星刚刚形成时,它们的内部比现在温暖得多,它们熔化的内部在更薄的地壳下占据了更多的体积。汉森和她的同事进行了建模分析,以研究可能产生哈斯特-巴德泰塞拉的形成过程,并确定双重撞击是最可能的情况。
两个背靠背的撞击器会直接击穿金星表面 10 公里薄的地壳,然后溅入下面的熔融地幔中。岩浆会冒泡到表面,周围的表面会皱缩形成同心镶嵌图案。
我们知道这个过程可能会发生,因为我们已经在太阳系的其他地方看到过它。在木卫四的卫星是一个直径约 3,800 公里的多环结构。这是瓦尔哈拉,系统中已知最大的多环冲击结构,以及科学家相信它是当一个巨大的东西撞击冰冷的月亮时形成的。冰冷的水从下面涌来,填满了这个洞,撞击使周围的地壳变形。
该模型的一个潜在问题是,有时会发现镶嵌地形位于高原上。 Haaste-Baad 的情况并非如此,但该模型需要纳入高原设置;如果撞击不能产生镶嵌平台,那么就必须有其他东西造成环形结构。
“这就是有趣的地方,”汉森解释说。
“当地幔中有大量部分熔化物冲到地表时,留下的就是所谓的残渣。固体残渣比邻近的地幔坚固得多,后者没有经历部分熔化。可能令人惊讶的是,固体残渣的密度也比周围的地幔低,所以它更坚固,但它也有浮力,你的熔岩池下面的地幔中基本上有一个气垫,它会升起并升起那个镶嵌物。地形。”
如果熔岩保持不动,它会在凸起的位置变硬。如果水流失,地形的海拔就会下降,正如我们在哈斯特巴德看到的那样。
模型表明,形成地形的撞击物相当大,宽约 75 公里。这在太阳系中似乎相当罕见,但并非闻所未闻。地球上的一些地质特征可能是以同样的方式形成的,例如堤坝群在非洲维多利亚湖。
“谁会想到平坦的低洼镶嵌地形或大高原是金星上撞击坑的样子?”汉森说。
“我们一直在寻找地面上的大洞,但要做到这一点,你需要一个厚的岩石圈,而早期的金星没有这个。火星有一个厚的岩石圈。月球有一个厚的岩石圈。地球可能有一个厚的岩石圈。”年轻时也有薄岩石圈,但其记录已被侵蚀和板块构造极大地修改或消除。”
该研究发表在地球物理研究杂志:行星。