金星可能比我们想象的更类地,且仍在发生变化# 金星可能比我们想象的更像地球——且仍在变化
发布于太空领域,2025年5月15日,作者米歇尔·斯塔尔

*艺术家对金星上奎策尔佩特拉特冠状结构的概念图。(美国国家航空航天局/喷气推进实验室 – 加州理工学院/彼得·鲁宾)*
一项对金星的新研究表明,这个极度不宜居的星球可能比我们想象的更像地球。
深入研究数十年前收集的档案数据发现,这颗外星行星可能正在进行类似地球板块构造的过程,使其表面变形并循环地壳物质。若如此,金星表面被称为“冕(coronae)”的大型圆形地貌,或许是解开我们对金星内部过程认知的关键。
“如今地球上已不存在‘冕’这种地貌;然而,在地球年轻时,板块构造尚未形成之前,它们可能存在过。” 马里兰大学和美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的行星科学家盖尔·卡斯乔利说。
“通过结合重力和地形数据,这项研究为当前塑造金星表面的可能地下过程,提供了全新且重要的见解。”

*麦哲伦探测器拍摄的金星冕状地貌图像:从左上角顺时针依次为阿尔忒弥斯、奎策尔佩特拉特、巴赫特和福特拉。(美国国家航空航天局/喷气推进实验室 – 加州理工学院)*
金星不像地球那样拥有板块构造。在地球上,地壳分裂形成的板块,造就了活跃的地质活动和多样的地表特征,热量得以散发,地壳物质也能循环。
然而,即便没有板块构造,金星表面也有诸多内部活动的痕迹,这些活动从下方推动,造成地表变形。“冕”就是这样一种地貌。“冕”看起来有点像撞击坑,由一个凸起的环形,类似皇冠,环绕着凹陷的中间部分,还有同心的裂缝向外辐射。它们直径可达数百公里。
科学家最初认为这些结构是撞击坑,但进一步分析表明它们本质上是火山活动形成的。据信,它们是由来自行星内部的热熔融物质柱上升,将表面向上推成穹顶,当热柱冷却时,穹顶向内坍塌。然后,熔融物质从坍塌穹顶的侧面流出,形成环形。
尽管金星没有板块构造,但科学家认为,地幔柱与岩石圈之间的相互作用,可能以某种形式存在着构造活动。研究人员认为,这些相互作用可能发生在“冕”的下方。
他们建立模型,描述热柱形成“冕”的不同情景。然后,将这些模型与美国国家航空航天局麦哲伦探测器收集的重力和地形观测数据进行对比,该探测器在20世纪90年代,花了数年时间环绕并研究金星。
他们利用地形数据识别出75个“冕”,并通过重力数据了解其下方的情况。研究小组发现,其中52个“冕”覆盖着热的、浮力较大的熔融物质柱,这些物质的密度低于周围物质,很可能驱动着构造过程。
地球上有两种过程,可能也发生在金星“冕”的下方。第一种是俯冲。在地球上,当一个板块的边缘滑入相邻板块的边缘下方时,就会发生俯冲。
在金星上,情况会有所不同。当热柱向上推时,会迫使表面物质向外扩散,并与其他表面物质碰撞,使一些物质向下进入地幔。

*金星“冕”下方可能发生的不同类型构造活动示意图。(安娜·居尔彻,知识共享署名 – 非商业性使用)*
另一个过程是岩石圈滴流。当岩石圈或地壳的底部被下方加热时,它会开始融化,逐渐形成黏稠的液滴,这些液滴比下方的熔融物质更冷、密度更大,最终会断裂并落入行星内部。
当然,我们并不确定。由于金星表面温度极高、大气压力巨大且有酸雨,给探索带来诸多障碍。尽管如此,科学家表示,“冕”应成为未来研究的重点,尤其是因为它与地球可能存在相似之处。
“金星上‘冕’很常见。它们是非常大的地貌,多年来人们对其形成提出了不同理论。” 瑞士伯尔尼大学的行星科学家安娜·居尔彻说。
“我们研究中最令人兴奋的是,现在可以说,很可能有各种持续的活跃过程,驱动着它们的形成。我们相信,这些相同的过程可能在地球历史早期也发生过。”
这项研究已发表在《科学进展》杂志上。
金星居然还在发生变化?它与地球的相似之处会不会为我们揭示更多未解之谜?