在太阳系八大行星之中,有一颗岩石行星被称为地球的“姊妹行星”,因为它的质量、密度、体积以及构成物质都与我们的地球非常相似。是的,这颗岩石行星就是金星,在地球的夜空中,金星是最亮的星星,它也理所当然地成为了我们人类格外关注的天体。
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尽管金星是宇宙中距离我们最近的行星,但直到现在,我们仍然对它知之甚少,为什么呢?
主要有两个原因:1、金属的大气层比地球厚得多,这样就造成了我们无法直接观测到它的表面;2、金星表面的大气压是地球的大约92倍,平均温度更是高达464℃,在如此恶劣的环境中,探测器根本无法长时间工作,迄今为止,在金星表面工作时间最长的探测器是前苏联发射的“金星13号”,而它所创造的纪录却仅仅只有127分钟。
正是因为如此,对金星的全面探测才很难开展,而我们对金星的了解,有不少都是科学家通过为数不多的探测数据所进行的合理推测,这也就意味着,随着研究的深入以及相关理论的完善,一些之前被普遍认同的观点是有可能被否定的。
在过去的日子里,科学界普遍认为,金星有一个厚而坚硬的外壳,然而一个来自NASA的研究团队近日在《自然·地球科学》上发表论文称,我们可能错了,金星的外壳可能并不是之前认为的那样“厚而坚硬”,与之相反,它可能是“薄而柔软”的。
此次研究的主要是金星表面的一种被称为“coronae”的特殊地形,这种地形广泛分布于金星的表面,它们拥有椭圆形的结构以及向外辐射的同心裂缝,其规模通常都很大,直径一般都可以达到数百公里,最大可以达到2100公里左右。
刚开始的时候,“coronae”曾经被认为是一种陨石撞击坑,但后续的研究却表明实际情况很可能并非如此,它们应该是金星内部的“地幔上升流”造成的。
其形成机制可以简单地描述为:从金星内部涌上来的热熔物质会形成“地幔上升流”,它们会将金星表面向上“推”,进而形成一个“圆顶”,这个“圆顶”的外壳冷却之后会发生破裂,其中的热熔物质就会从“圆顶”的侧面泄漏,于是这个“圆顶”就会不断地向内坍缩,并最终形成这种特殊的地形。
由此可见,“coronae”可以被认为是探索金星外壳的极佳“窗口”,在此次研究工作中,研究人员利用过去几十年里对金星表面的雷达探索数据,对金星表面大量的“coronae”及其附近的沟壑和山脊进行了深入地研究(注:使用雷达可以穿透金星浓密的大气层并对其表面进行成像)。
研究结果表明,这些区域中的岩石圈比预估值要薄得多,其平均深度只有大约11公里,除此之外,通过不同时间段的对比可知,这些区域中的岩石圈存在着“灵活变动”的迹象,这就意味着,金星的外壳并没有之前认为的那样坚硬。
研究人员指出,金星表面大约有80%都是火山岩,说明有某种机制在过去将金星内部的物质送到了金星表面,而此次的研究则确定了金星表面的活跃扩张区,表明了金星的外壳很可能是“薄而柔软”的,其内部的热熔物质至今仍然在源源不断地涌出,进而使金星的表面保持“年轻”。
虽然地球和金星的自然环境大不相同,但是它们的内部结构和地质活动有很多相似之处,通过对金星的研究,我们可以更好地理解岩石行星的内部结构和地质活动,这可以帮助我们研究地球的过去以及预测地球未来的发展趋势,从而为人类未来的生存和发展提供参考。
该研究团队表示,由于没有足够的探测数据,因此目前还只能说金星的外壳“可能”并不是之前认为的那样,不过好消息是,预计在2028年至2030年之间,NASA将会发射一个名为“VERITAS”的金星探测器,而该探测器的任务正是采集金星表面的高分辨率雷达图像,期待在不远的未来,我们可以用它来进行更深入地研究。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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参考资料:
Suzanne E. Smrekar, Colby Ostberg, et al. Earth-like lithospheric thickness and heat flow on Venus consistent with active rifting, Nature Geoscience volume 16, pages 13–18 (2023)