金星還「活著」

中國科學報 發佈 2024-03-08T04:36:47.795166+00:00

幾十年來,研究人員認為金星本身已經「死亡」,它被厚厚的、不流動的地殼覆蓋,沒有被活動的裂谷或火山改變過。不過,最近有越來越多跡象表明,金星上有火山活動。這一證據說明,至少在地質學上,金星是「活著」的。

編譯 | 文樂樂


金星表面被硫酸煙霧籠罩,同時足以熔化鉛的高溫使這顆行星沒有任何生命跡象。幾十年來,研究人員認為金星本身已經「死亡」,它被厚厚的、不流動的地殼覆蓋,沒有被活動的裂谷或火山改變過。不過,最近有越來越多跡象表明,金星上有火山活動。如今,迄今最直接的火山噴發證據出現了。這一證據說明,至少在地質學上,金星是「活著」的。




這一發現來自美國宇航局(NASA)的麥哲倫號金星探測器,該飛船大約在30年前繞金星飛行,並使用雷達穿過厚厚的雲層窺視這顆星球。相隔8個月拍攝的照片顯示,一座火山的圓形口(或稱火山口)在突然崩塌中急劇增大。在地球上,當支撐火山口的岩漿噴出時,這種崩塌就會發生,就像2018年夏威夷基拉韋厄火山噴發時發生的那樣。


「作為一名地貌學家,看到這一點我非常高興。」未參與這項研究的衛斯理大學行星科學家Martha Gilmore說。


阿拉斯加大學費爾班克斯分校的行星科學家Robert Herrick說,在短暫的觀測期內捕捉到這一現象表明,要麼麥哲倫號是極其幸運的,要麼金星就像地球一樣,有許多定期噴發的火山。領導這項研究的Herrick說:「我們可以排除這是一顆瀕臨『死亡』的星球。」


3月16日,相關成果刊發於《科學》雜誌並在月球和行星科學會議上發表。這一發現使金星成為繼地球和木星衛星木衛一之後,太陽系中已知的第三個有活躍岩漿火山的行星體。Gilmore說,這意味著未來的金星探測任務將能夠研究「裸露、絢麗的新岩石」,這些岩石提供了金星內部的樣本。在舊的或新的數據中發現更多火山,將幫助科學家了解金星是如何釋放內部熱量並進化的。


近年來有跡象表明,金星上有一些地質生命。2010年,歐空局「金星快車」任務的研究人員發現了3個異常炎熱的區域,他們認為這是數百萬年前尚未冷卻的熔岩流造成的。幾年後,麥哲倫號探測到大氣中二氧化硫的峰值,這表明二氧化硫是由一種可變來源提供的,比如火山。2021年,對麥哲倫號提供的數據的重新分析表明,金星上的大塊地殼像浮冰一樣被推來推去,這是岩石在地表下攪動的跡象。


在這些跡象的推動下,Herrick決定重新研究麥哲倫號發回的數據。「這本質上是大海撈針,而且不能保證真的有針。」他說。


他瞄準了顯而易見的「候選者」,如比珠穆朗瑪峰還高的馬特蒙斯火山。麥哲倫號已經發現它上面的引力低得驚人,表明地幔中密度較小的岩石熱羽流可能正在為其提供燃料。來自峰頂的微波輻射表明,它的表面具有新鮮熔岩的化學成分。


Herrick比較了不同時期的雷達圖像,這項工作很難。因為麥哲倫號探測器的解析度只有幾百米,只對地貌的最大變化敏感,傳回的圖像相對粗糙。此外,在為期5年的飛行中,麥哲倫號最多3次重訪相同的地點,而在第二次飛過時,它的雷達已經旋轉了180度。Herrick說,從相反的角度比較地面特徵不夠直觀,「同樣的東西看起來很不一樣」。


在經過數百個小時乏味的比較之後,Herrick發現了一個看起來像是變化了的破火山口。為了避免錯誤,他聯繫了Scott Hensley,後者是NASA噴氣推進實驗室的雷達專家,曾因揭穿麥哲倫號數據中的錯誤而聞名。Hensley模擬了麥哲倫號第二次飛過時一個沒有變化的火山口應該是什麼樣子,結果與觀測到的完全不同。


未來10年,將會有3項新的金星探測任務,它們分別是歐空局的EnVision軌道飛行器、NASA的DAVINCI和VERITAS金星探測任務。EnVision和VERITAS都將具備比麥哲倫號更清晰的雷達視野,這使它們非常適合監測一個有生命的星球的風吹草動。


「我們肯定會看到一些非常大的變化。」Herrick說。


相關論文信息:

https://doi.org/10.1126/science.abm7735

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