空间技术|厚厚的岩石圈,使人们对金星最近地质时期的板块构造产生怀疑


空间技术|厚厚的岩石圈,使人们对金星最近地质时期的板块构造产生怀疑
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空间技术|厚厚的岩石圈,使人们对金星最近地质时期的板块构造产生怀疑
对金星上一个巨大撞击坑的研究表明 , 它的岩石圈太厚了 , 不可能有类似地球的板块构造 , 至少在过去十亿年的大部分时间里都是这样 。
在 3 亿到 10 亿年前的某个时间点 , 一个巨大的宇宙物体撞击金星 , 留下一个直径超过 170 英里的陨石坑 。 利用那个古老的撞击痕迹 , 来探索金星曾经有过类似地球板块构造的可能性 。 研究人员使用计算机模型重现了金星最大撞击盆地米德陨石坑的撞击 。 米德被两个悬崖般的断层包围 , 在形成盆地的撞击后及时冻结的岩石涟漪 。 模型表明 , 要使这些环位于它们与中央陨石坑相关的位置 , 金星的岩石圈 , 它的岩石外壳一定非常厚 , 远比地球的厚 。 这一发现表明 , 在米德撞击时 , 金星上可能没有发生像地球这样的构造体制 , 即大陆板块像木筏一样漂浮在缓慢翻腾的地幔上 。
这告诉我们 , 金星在撞击时 , 可能有一个我们称之为停滞的盖子 , 与具有活动板块活动盖的地球不同 , 金星似乎至少在这次撞击中一直是一颗单板块行星 。 这些发现与最近的研究相反 , 表明板块构造可能是金星相对较新的一种可能性 。 在地球上 , 板块构造的证据遍布全球 , 有巨大的裂谷被称为俯冲带 , 在那里 , 大片地壳岩石被压入地下 。 与此同时 , 新的地壳形成于大洋中脊、蜿蜒的山脉 , 从地球深处的熔岩流到地表 , 并硬化成岩石 。 来自轨道航天器的数据揭示了金星上看起来有点像构造特征的裂缝和山脊 。 但是金星被厚厚的大气层所笼罩 , 因此很难对精细的表面特征做出明确的解释 。
这项新研究是解决这个问题的不同方式 , 利用米德撞击来探测岩石圈的特征 , 米德是一个多环盆地 , 类似于月球上巨大的东方盆地 。 科学家们在 2016 年发表了对东方环的详细研究 , 这项工作表明环的最终位置与地壳的热梯度密切相关 , 岩石温度的变化率随深度增加 。 热梯度影响岩石在撞击后变形和破裂的方式 , 这反过来又有助于确定盆地环的最终位置 。
要使米德环处于它们所在的位置 , 金星的地壳必须具有相对较低的热梯度 。 这种低梯度 , 意味着温度随深度相对逐渐升高 , 表明金星岩石圈相当厚 。 你可以把它想象成一个冬天结冰的湖 , 地表的水首先达到冰点 , 而深处的水要暖一些 。 当更深的水冷却到与地表相似的温度时 , 你会得到更厚的冰盖 。
【空间技术|厚厚的岩石圈,使人们对金星最近地质时期的板块构造产生怀疑】
计算表明 , 梯度远低于您对活动盖行星的预期 , 岩石圈厚得多 。 这意味着金星早在 10 亿年前就没有板块构造 , 这是科学家认为米德撞击发生的最早时间点 。 米德研究结果的一个引人注目的方面是 , 它们与金星上的其他特征的一致性 。 研究人员观察到的其他几个环形陨石坑与米德形成比例相似 , 热梯度估计与支撑金星最高山麦克斯韦蒙特斯所需的热剖面一致 。 科学家们认为这一发现进一步突出了地球及其全球板块构造系统 , 在我们的行星邻居中的独特地位 。