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“浮冰”构造揭示金星的地质秘密

金星拉维尼亚平原的伪彩色雷达图像。拉维尼亚平原是金星上的低地地区之一,该地区的岩石圈被分割成了块状(紫色)。

近日,美国北卡罗来纳州立大学(NCSU)领导的研究团队在《美国国家科学院院刊》发文,展示了金星构造运动的证据:金星的地壳板块像一块块浮冰,彼此相互碰撞。这表明金星可能仍处于地质活动活跃期。“我们确认了金星上一种新的构造变形模式。和地球类似,它也是由内部运动驱动的。”NCSU行星科学副教授Paul Byrne说。

长期以来,科学家们一直认为金星与火星或月球类似,拥有稳定的固体外壳(岩石圈)。相比之下,地球的岩石圈分裂成了构造板块,在高温、脆弱的地幔层上相互滑动、分离或俯冲。Byrne领导的国际研究小组利用美国宇航局(NASA)麦哲伦号任务提供的雷达图像,绘制了金星表面。在研究金星表面的广阔低地时,他们发现岩石圈中的块状物似乎在移动。Byrne团队创建了一种计算机模型,发现行星内部的缓慢运动可以解释地表的构造类型。Byrne说:“这些结果告诉我们,金星的内部运动正在驱动表面变形,这与地球的情况非常相似。地球上的板块构造是由地幔中的对流运动驱动的。不同位置的地幔或热或冷,以板块运动的形式转移到地表。”

同样的故事情节也在金星上演。金星与地球的区别在于,板块构造并没有创造大型山脉,也没有产生巨大的俯冲系统。Byrne说:“随着时间推移,金星的大部分地区都以火山形式重新面世。因此从地质学角度来说,金星的部分地区可能非常年轻。然而,这些年轻的熔岩平原中形成了某些相互碰撞的板块,并产生了形变。这意味着岩石圈在平原形成之后就破碎了。因此,我们有理由相信,金星部分地壳板块的地质运动是近期发生的,甚至一直持续到了今天。”

研究人员乐观地认为,在金星发现的“浮冰”模式,将为理解系外行星及年轻地球的构造变形提供新线索。“行星岩石圈的厚度主要与其内部和表面的温度有关。”Byrne说,“年轻地球内部的热流温度是现在温度的三倍左右。因此地球当时的岩石圈可能与当前金星的岩石圈类似――厚度不足以支撑形成板块,但足以形成分散的地壳块。”

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编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《美国国家科学院院刊》

期刊编号:0027-8424

原文链接:https://phys.org/news/2021-06-ice-tectonics-reveal-venus-geological.html

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