NASA研究揭示Venus地壳的惊人发现

梅丽莎·加斯基尔 2025年5月9日 文章

根据美国国家航空航天局（NASA）资助的一项新研究，关于Venus地壳的新细节包括地球这颗更热的“双胞胎”行星的地质方面的一些惊人发现。该研究描述了这颗行星地壳的运动情况。

这张Venus表面全球视图的中心位于东经 180 度。来自Magellan首次测绘周期的合成孔径雷达镶嵌图被映射到计算机模拟的地球仪上以创建此图像。数据缺口用 Pioneer Venus Orbiter 数据或恒定的中等范围值填充。使用模拟颜色来增强小尺度结构。模拟色调基于苏联 Venera 13 和 14 号航天器记录的彩色图像。 NASA/JPL-Caltech

科学家们预计，Venus地壳的最外层会随着时间的推移变得越来越厚，因为它显然缺乏将地壳推回行星内部的力量。但发表在《Nature Communications》上的这篇论文提出了一种基于岩石密度和融化循环的地壳变质过程。

地球的岩石地壳由巨大的板块构成，这些板块缓慢移动，形成褶皱和断层，这一过程被称为板块构造。例如，当两个板块碰撞时，较轻的板块滑到较重的板块之上，迫使其向下进入其下方的地幔层。这个过程，被称为俯冲，有助于控制地球地壳的厚度。构成下层板块的岩石在沉入行星内部更深处时，会经历由温度和压力升高引起的变化。这些变化被称为变质作用，是火山活动的原因之一。

相比之下，Venus的地壳是一个整体，没有像地球上那样由板块构造引起的俯冲证据。NASA位于休斯顿的Johnson Space Center的Astromaterials Research and Exploration Science Division副主任Justin Filiberto解释说，他是这篇论文的合著者。该论文使用建模来确定其地壳平均厚约 25 英里（40 公里），最厚可达 40 英里（65 公里）。

Filiberto说：“考虑到这颗行星上的条件，这个厚度出乎意料地薄。根据我们的模型，随着地壳变厚，地壳底部变得非常致密，要么断裂并成为地幔的一部分，要么变得足够热而融化。” 因此，虽然Venus没有移动的板块，但其地壳确实经历了变质作用。这一发现是理解行星地质过程和演化的重要一步。

Filiberto补充说：“这种断裂或融化可以将水和元素放回行星内部，并有助于驱动火山活动。这为我们提供了一个新的模型，说明物质如何返回行星内部，以及另一种制造熔岩和刺激火山爆发的方式。它重置了Venus上的地质、地壳和大气如何协同作用的局面。”

他补充说，下一步是收集关于Venus地壳的直接数据，以测试和完善这些模型。几个即将到来的任务，包括NASA的DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) 和VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy)，以及与ESA (European Space Agency) 合作的Envision，旨在更详细地研究这颗行星的表面和大气层。 这些努力可能有助于确认诸如变质作用和循环利用之类的过程是否正在积极地塑造着当今的 Venus 地壳，并揭示此类活动可能与火山和大气演化有何关联。

Filiberto说：“我们实际上不知道Venus上有多少火山活动。我们假设有很多，研究表明应该有很多，但是我们需要更多的数据才能确定。”

梅丽莎·加斯基尔 NASA Johnson Space Center

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