金星也像地球有板块构造吗？

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原作：Victoria Corless

翻译：陈玮菁

美编：陈玮菁

后台：李子琦

我们在金星上发现的特征与地球早期大陆惊人的相似。

一出生就分离？地球旁边的"反派兄弟"金星。(图片来源：Robert Lea（Canva制作）/NASA）

新的研究可能使地球与荒凉的金星更加接近。

现在，金星似乎缺乏地球上的构造活动，但断层、褶皱和火山等地表特征表明，这颗地狱般的行星温度高得足以熔化铅，地表压力大得吓人，曾经构造活跃。

新的研究揭示了在金星表面发现的被称为"tesserae"地貌的惊人高原，表明数十亿年前，金星上可能发生过类似于产生地球最早大陆的强烈构造活动。

"研究负责人、莫纳什大学地球、大气与环境学院的法比奥-卡皮塔尼奥（Fabio Capitanio）在一份陈述中说："我们没有想到，金星的表面温度高达华氏860度（摄氏 460 度），而且金星缺乏板块构造，却拥有如此复杂的地质特征。"这项[与美国国家航空航天局合作完成的]研究挑战了我们对行星如何演化的理解。

金星上有什么在摇动？

板块构造学指的是这样一种理论：岩质行星地壳的坚硬外层（称为岩石圈）是由许多大板块组成的，这些板块在彼此周围移动、或穿插至上方、或相互远离、或穿插至下方以及相对移动。在这个过程中，这些运动有助于塑造行星。迄今为止，人们只在地球上观察到活跃的板块构造。

金星的岩石圈，或称"滞壳"（滞壳是当类地行星早期岩浆洋冷却之后，在表面形成环绕行星一圈的单一板块）处于停滞状态，只有一个板块，运动极少。然而，金星过去的构造运动仍存在很大争议。许多科学家推测，金星可能已经从其历史早期有限的构造运动过渡到今天存在的滞壳模型。

为了研究这个问题，卡皮塔尼奥的团队被金星上被称为伊师塔地的地貌所吸引——鉴于金星目前缺乏板块活动，这些地貌是不寻常的。

“[伊师塔地]由一个澳大利亚大小的地壳高原组成，平均海拔约2.5英里(4公里)，与青藏高原相当，周围是海拔约6.2英里(10公里)的细长山带，比喜马拉雅山还高，”研究小组在《自然地球科学》杂志上发表的一篇论文中这一发现进行了讨论。“该地区覆盖着厚厚的地壳，堪比地球上的克拉通/古陆核。”

在地球上，这些岩层是由构造板块相互碰撞形成的。但在金星上，它们是如何在静止的表面上形成的呢?

研究小组推测，这些构造可能会提供进一步的证据，证明地球和金星有着相似的地质历史，并且可能是理解岩石行星地质演化的关键。

一幅插图显示了金星的火山表面。(图片来源:ESA/AOES)

为了研究导致伊师塔地形成的潜在地质机制，科学家们使用了计算机模型和麦哲伦号宇宙飞船收集的数据。

1990年，美国宇航局的麦哲伦号探测器成为首个拍摄金星整个表面的航天器。这使科学家们能够确定地球地幔和岩石圈的热、化学和机械演化，并建立可能导致伊师塔地形成的情景。

根据麦哲伦号的数据，绘制了位于金星Imdr Regio地区艾敦山的视图模式。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/ESA)

然后，研究小组用现有的科学方法将模型的结果与地幔过程进行了比较。或许最重要的是，研究人员测试了反映金星较高表面温度的岩石圈的不同强度。

这种方法使他们能够比较地幔动力学和岩石圈的行为，整合以前的模型，要么关注构造特征，要么关注行星状态，从移动(如地球)到停滞(如金星)的表面状态。

研究结果表明，由于火星表面强度低，表面变薄并融化，导致熔岩上升，导致海拔升高，高原的形成似乎是合理的。随着时间的推移，随着地幔变得更有抵抗力，拉伸速度减慢，导致冷却并形成被褶皱带包围的高平原。

这种机制与古代构造板块核心的形成相一致，在炎热的早期地球上被称为“克拉通”/“古陆核”，它发生在板块构造开始之前。

卡皮塔尼奥说:“这一发现为金星及其与早期地球的潜在联系提供了一个迷人的新视角。”“我们在金星上发现的特征与地球早期大陆惊人的相似，这表明金星过去的动态可能比我们之前认为的更类似于地球。”

研究人员希望通过研究金星上类似的特征，有可能解开地球早期历史的秘密。

卡皮塔尼奥总结道:“我们的研究为未来的金星任务铺平了道路，比如DAVINCI、VERITAS和EnVision。”“这些任务将进一步深入了解金星的地质历史及其与地球的联系。”

责任编辑：陈玮菁

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图片来源及版权：Donato Lioce; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)