星球在其令人窒息的厚重大气层下酷热难耐,其大部分表面都是由火山活动的涌动和流动所塑造的。 然而,行星地质学家一直无法找到确凿的证据证明这颗行星仍然存在火山活动。
好吧,我们刚刚得到了一些最好的证据。 金星表面有大量火山特征——宽阔的火山平原、穹顶和皇冠,山地盾状火山。 由瑞士苏黎世联邦理工学院地球物理学家安娜·古尔彻(Anna Gülcher)领导的研究人员利用模拟来弄清楚火山冕是如何形成和生长的,并确定在金星上观察到的特征一定相当年轻。
他们说,这表明金星远未因火山喷发而灭绝。
“这是我们第一次能够指向特定的结构并说‘看,这不是一座古老的火山,而是一座今天活跃的火山,也许处于休眠状态,但没有死’,”地质学家洛朗·蒙特西 (Laurent Montési) 说道马里兰大学的。
“这项研究极大地改变了金星的观点,从一颗几乎不活跃的行星变成了一颗内部仍在翻腾、可以为许多活火山提供养分的行星。”
一段时间以来人们都知道,与其他行星(如金星)相比,金星的表面相对年轻和。 对金星的分析和地质测绘表明,金星的大部分区域在过去十亿年左右。
十亿年内可能会发生很多事情。 金星的内部可能已经冷却,地壳也变硬,以至于液态岩浆无法再渗透到地表。 然而,越来越多的迹象表明金星尚未达到这一点。
例如,20世纪70年代和80年代的先锋金星轨道飞行器发现金星大气中的二氧化硫特征。 A2015年论文发现与非常年轻的地质特征相关的短暂亮点可能与熔岩流一致。 还有一张纸就在今年早些时候模拟了地球“姐妹行星”上的橄榄石风化速率,发现金星上的熔岩流可能非常年轻。
古尔彻的团队在一种称为日冕的火山特征中寻找答案。 日冕看起来有点像撞击坑,由围绕凹陷中心的凸起环(如王冠)组成,并具有向外辐射的同心裂缝; 它们的直径可以达到数百公里。
科学家最初认为这些结构是陨石坑,但更仔细的分析表明它们本质上是火山。 它们是由从行星内部涌出的热熔融物质羽流引起的,将表面向上推成圆顶,然后当羽流冷却时,圆顶向内塌陷,从侧面泄漏形成环。
在地球上,由于构造板块的运动,类日冕特征的形成受到限制,但金星没有构造板块,因此日冕像行星丘疹一样向上爆发。
为了了解这一形成过程,研究人员对金星内部的热机械活动进行了数值模拟。 这使得他们能够生成日冕形成过程的高分辨率 3D 模拟,改变羽流大小和温度等参数,以及岩石圈的厚度,以涵盖一系列结果。
通过模拟日冕随时间的演变,该团队能够识别主要在非常年轻、最近活跃的日冕中看到的特征,并确定这些日冕随着时间的推移所经历的变化。
(Gülcher 等人,自然地球科学,2020)
然后将这些模拟与金星表面的实际日冕进行比较,如上图所示。
该团队不仅将模拟中最近的活跃特征与真实的日冕进行了匹配,而且还能够证明金星表面日冕的变化实际上代表了地质发展的不同阶段。 这强烈表明这些日冕仍在演化,并且地球内部仍然活跃。
(安娜·古尔彻)
多于:在这张金星全球地图中,活跃的日冕呈红色,不活跃的日冕呈白色。
“与之前的研究相比,这些模型的真实度有所提高,使得识别日冕演化的几个阶段并定义仅存在于当前活跃日冕的诊断地质特征成为可能。”蒙特西说。
“我们可以看出,至少有 37 个新冠病毒最近很活跃。”
这 37 个日冕聚集在几个地点,表明某些区域比其他区域更活跃,并凸显了未来轨道(甚至着陆器,如果可以跨越技术障碍)任务可能最能集中注意力的地方。
该研究发表于自然地球科学。