金星地壳的碰撞可能揭示地球早期地质的线索

一项新研究表明，金星表面可能随着地壳活动而移动和变化——这与板块并不完全相同。

这项研究的负责人、北卡罗来纳州立大学行星地质学家保罗·伯恩表示，我们很早就知道金星存在某种形式的构造活动——自 70 年代的雷达测量以来。在这种情况下，科学家必须依靠雷达，因为可见光会被金星的二氧化碳大气所阻挡，而金星大气的压力是地球的 90 倍。

但布莱恩说，还没有人确定“地面被挤压在一起或被拉开”的具体位置，或者两个表面纵向滑动的位置。现在，他的团队已经在金星地壳上发现了 58 个独特的地壳块。

伯恩说，每个陨石坑的中心都有一片低洼平原，他们称之为“陨石坑”，周围环绕着一圈圈山脊，研究小组认为这些山脊是由地壳块之间的某种“碰撞”作用形成的。不过，有一个问题，就是根据目前的数据，他们无法确定活动的时间——因此，它可能发生在很久以前，也可能发生在几年前。

他表示，五十八肯定也是一个低估的数字，但团队想给出一个保守的估计，因为他们知道未来的研究人员将能够对那些不太明显的区域进行分类。

透过阴霾看清

当你把它写在纸上时，它标志着一项“从根本上改变”的科学成果，但随后每个人都会说，“‘哦，好吧，天哪，这太明显了’”，阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理学家罗伯特·赫里克 (Robert Herrick) 说。他将参与 NASA 即将进行的 VERITAS 金星任务，但并未参与这项研究。

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虽然事后看来似乎很明显，但科学家们对金星的表面和地下仍然知之甚少。美国向该星球发射的最后一个任务是麦哲伦号航天器，伯恩的团队依靠的是它的数据。麦哲伦号于 1994 年完成任务并在稠密的金星大气层中烧毁，但新一代航天器正在研发中。

由于不得不依赖 25 多年前的数据，伯恩说他可能会抱怨像麦哲伦号这样的金星探测任务已经太久了。但就在几周前，美国宇航局宣布了两项新的探测任务，计划于 2028 年和 2029 年发射，以探索这颗炎热的星球，欧洲航天局也宣布了第三次探测任务，计划于 2030 年代初发射。看来，金星正迎来它的闪耀时刻。

解决餐盘之争

“一个大问题是，这颗行星现在或至少在地质学上最近的过去是否处于构造活动状态，”布莱恩说。“如果我们看看月球、火星或水星，它们就是我们所说的单板块行星。”在整个表面，“它是一个相当连续的外壳”，不像地球的独立构造板块。另一个大问题是地幔对流（热岩的上涌）如何影响金星地壳块的运动。

即使在地质学家中，板块构造的确切定义也存在争议。对于伯恩和其他许多人来说，板块构造意味着一些板块正在积极地滑向其他板块之下（俯冲），并在断层线上融化或生长。伯恩说，在地球上，当密度较大的海洋板块遇到密度较小的大陆板块时，海洋板块往往会下沉。

但金星上的冰块密度更接近，通常不会相互滑动。相反，大块冰块（其中最大的一块面积与阿拉斯加面积相当）看起来像是挤在一起，像北冰洋里的浮冰一样相互碰撞和滑动。

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因此，金星上的地壳块处于中间位置，介于地球的全板块构造和火星和水星的连续外壳之间。伯恩说，地球上的东欧、亚洲和非洲都有类似于金星坎皮（即校园的天文地质学复数形式）的结构。

寻找金星变形的源头

金星表面的大部分被熔岩流覆盖。研究小组注意到，坎皮周围的山区有熔岩流，这些熔岩流似乎有裂缝和断裂——这意味着这些熔岩流在地质构造活动破坏它们之前一定已经冷却。伯恩说，由于麦哲伦号的数据分辨率较低，科学家目前无法判断这些熔岩流的年代。

麦哲伦号任务结束后，“很明显，有大量证据表明金星表面发生了变形，”赫里克说——即山脉带和古老熔岩流的断裂——但也没有“有组织的板块构造系统”。这项研究不会结束关于金星构造结构的争论，但该团队能够“认识到存在一个更大的格局”，赫里克说。

不过，坎皮可以帮助阐明的一个主题是我们自己的星球的过去。地球和金星的大小和成分已经相似。当地球更年轻、更热、地壳更薄的时候，它的地质结构可能与现代金星相似——有更薄的碰撞块，而不是更大的俯冲块。伯恩说，金星可能可以作为研究地球太古代数十亿年前的类似物。