怪异的地质活动：金星上的软壳可能正在重新浮出

　　美国宇航局的档案数据显示，金星可能正在从被称为Coronae区的地质活动中失去热量，可能就像地球上的早期构造活动。地球和金星是岩石行星，其大小和岩石化学性质大致相同，因此它们应该以大致相同的速度将其内部热量流失到太空。

　　地球如何失去其热量是众所周知的，但金星的热流机制一直是一个谜。一项研究使用了美国宇航局麦哲伦任务的三十年前的数据，对金星如何冷却进行了新的研究，发现该星球最上层的薄区域可能提供了一个答案。

　　我们的地球有一个加热周围地幔的热核，地幔将热量带到地球坚硬的外层岩石层，或岩石圈。然后热量流失到空间，冷却地幔的最上层区域。这种地幔对流驱动着地表的构造过程，使移动的板块错落有致地运动着。金星没有构造板块，所以这个星球如何失去热量，以及什么过程塑造了它的表面，一直是行星科学中长期存在的问题。

　　这项研究利用麦哲伦航天器在20世纪90年代初对金星上被称为Coronae的准圆形地质特征的观测来研究这个谜团。研究人员对麦哲伦号图像中可见的Coronae区进行了新的测量，得出结论：Coronae区往往位于该行星岩石圈最薄和最活跃的地方。

　　这张复合雷达图像是通过将美国宇航局麦哲伦任务的大约70个轨道的数据叠加到波多黎各的阿雷西博天文台射电望远镜获得的图像上而制作的。边缘表明可能有构造活动。资料来源：美国宇航局/JPL

　　位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的高级研究科学家Suzanne Smrekar说："长期以来，我们一直被锁定在金星岩石圈是停滞和厚实的这个想法中，但是我们的观点现在正在发生变化，"他领导了发表在《自然地球科学》杂志上的这项研究。

　　就像薄床单比厚被子释放更多的体温一样，薄的岩石圈允许更多的热量通过上升到外层的熔岩浮力柱从地球的内部释放出来。通常情况下，在热流增强的地方，地表下的火山活动也会增加。因此，Coronae可能揭示了今天活跃的地质学正在塑造金星表面的位置。

　　研究人员专注于65个以前没有研究过的Coronae区，这些区域最多只有几百英里宽。为了计算它们周围岩石圈的厚度，他们测量了每个日冕周围的沟槽和山脊的深度。他们发现，在岩石圈更加灵活或有弹性的地区，山脊之间的间隔更紧密。通过应用一个关于弹性岩石圈如何弯曲的计算机模型，他们确定，平均而言，每个日冕周围的岩石圈约为7英里（11公里）厚--比以前的研究表明的要薄得多。这些区域的估计热流大于地球的平均水平，这表明日冕在地质上是活跃的。

　　这张来自美国宇航局麦哲伦任务的雷达图像显示了位于金星南半球的圆形断裂图案，直径约为124英里（200公里），显示了可能与火山活动有关的各种特征。资料来源：美国宇航局/JPL

　　Smrekar说："虽然金星没有地球式的构造，但这些薄的岩石圈区域似乎允许大量的热量流出，类似于地球海底形成新构造板块的区域。"

　　了解地球过去的一个窗口

　　为了计算一个天体的表面物质有多老，行星科学家计算可见的撞击坑的数量。对于像地球这样一个构造活跃的星球，撞击坑被大陆板块的俯冲所抹去，并被火山的熔岩所覆盖。如果金星缺乏构造活动和类似地球地质的定期搅动，它应该被旧的陨石坑所覆盖。但是通过计算金星陨石坑的数量，科学家估计其表面是相对年轻的。

　　最近的研究表明，金星表面的年轻外观很可能是由于火山活动造成的，它推动了今天的区域重现。这一发现得到了新的研究的支持，表明在Coronae区有更高的热流--地球的岩石圈在过去可能类似于这种状态。

　　"有趣的是，金星提供了一个了解过去的窗口，帮助我们更好地理解地球在25亿年前可能是什么样子。"Smrekar说，他也是美国宇航局即将进行的金星辐射率、无线电科学、InSAR、地形学和光谱学（VERITAS）任务的主要研究人员，他说："它处于一种预测在行星形成构造板块之前发生的状态。"

　　VERITAS将接续麦哲伦号的工作，改进该任务的数据，这些数据分辨率低，误差大。该任务的目标是在十年内发射，它将使用一个最先进的合成孔径雷达来创建三维全球地图，并使用一个近红外光谱仪来弄清地球表面是由什么构成的。VERITAS还将测量该行星的引力场以确定金星内部的结构。这些仪器将共同填补这个星球过去和现在的地质过程的故事。

　　"VERITAS将是一位轨道地质学家，能够准确地指出这些活跃地区的位置，并更好地解决岩石圈厚度的局部变化。我们甚至将能够捕捉到岩石圈的变形过程，"Smlkar说。"我们将确定火山活动是否真的使岩石圈'软'到足以失去像地球一样多的热量，或者金星是否有更多的谜团。"