一个意想不到的现象叫做对流可以帮助解释许多火山和金星景观的其他特征。

艺术家对金星上火山喷发的想象。图片来源:ESA / AOES Medialab。
圣路易斯华盛顿大学教授斯拉瓦·索洛马托夫说:“以前没有人真正考虑过金星地壳中存在对流的可能性。”
“我们的计算表明对流是可能的,而且可能是有可能的。如果属实,它将让我们对地球的演化有新的认识。”
当加热的材料上升到行星表面并且较冷的材料下沉时,就会发生对流,从而形成某种恒定的传送带。
在地球上,地幔深处的对流提供了驱动板块构造的能量。
大陆地壳厚约 40 公里,海洋盆地地壳厚约 6 公里,地壳太薄且温度太低,无法支持对流。
但索洛马托夫教授和他的同事、圣路易斯华盛顿大学的 Chhavi Jain 博士怀疑金星地壳可能具有适当的厚度(可能为 30-90 公里,具体取决于位置)、温度和岩石成分,以保持传送带运行。
为了检验这种可能性,研究人员应用了实验室开发的新流体动力学理论。
他们的计算表明,金星的地壳实际上可以支持对流——这是一种思考金星表面地质的全新方式。
2024 年,科学家们使用类似的方法确定水星地幔中可能不会发生对流,因为水星太小,并且自 45 亿年前形成以来已经显着冷却。
另一方面,金星从内到外都是一颗炎热的行星。地表温度达到 465 摄氏度(870 华氏度),其火山和其他地表特征显示出明显的融化迹象。
科学家们长期以来一直想知道如何将地球内部的热量转移到地表。
索洛马托夫教授说:“地壳中的对流可能是一个关键的缺失机制。”
“地表附近的对流也可能影响金星表面火山的类型和位置。”
作者希望未来的金星任务能够提供有关地壳密度和温度的更详细数据。
如果对流如预期发生,地壳的某些区域应该比其他区域更温暖且密度更小,使用高分辨率重力测量可以检测到差异。
但也许更有趣的目标是冥王星,这是一颗位于太阳系外围的冰冻矮行星。
美国宇航局新视野号任务的图像揭示了显着的多边形图案类似于地球上的板块边界。
这些多边形是由 4 公里厚的固体氮冰层中的缓慢对流形成的。
索洛马托夫教授说:“冥王星可能是太阳系中除地球之外的第二个行星,驱动构造的对流在表面清晰可见。”
“这是一个令人着迷的系统,我们仍然需要弄清楚。”
这结果发表在杂志上地球和行星内部物理学。
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维亚切斯拉夫·S·索洛马托夫和查维·贾恩。 2025.关于金星地壳中对流的可能性。地球物理学和行星内部361:107332;二:10.1016/j.pepi.2025.107332









