金星地表地質活動超乎想像!科學家發現「對流現象」可能是關鍵
一項最新研究指出,金星地殼中可能存在的「對流作用」,能夠解釋這顆行星表面眾多火山與特殊地形形成的原因。
歐洲太空總署藝術家描繪的金星火山噴發景象。
聖路易華盛頓大學的斯拉瓦·索洛馬托夫教授表示:「過去從未有人認真考慮過金星地殼中可能存在對流現象。我們的計算顯示這種情況不僅可能發生,甚至相當有可能。如果屬實,將徹底改變我們對金星演化的理解。」
所謂對流作用,是指受熱物質向行星表面上升,冷卻物質則向下沉降,形成類似輸送帶的迴圈系統。在地球上,地函深處的對流為板塊運動提供能量。但地球地殼在大陸地區約40公里厚,海洋盆地僅6公里,過於薄弱且溫度太低,無法維持對流。
索洛馬托夫教授與同事查維·傑恩博士推測,金星地殼厚度(依地區不同約30-90公里)、溫度與岩石組成,可能正好適合維持這種對流迴圈。研究團隊運用實驗室開發的新流體動力學理論進行驗證,計算結果顯示金星地殼確實可能維持對流作用,這為理解金星地表地質提供了全新視角。
相較之下,研究團隊在2024年曾用相同方法證實,水星因地質冷卻且體積過小,其地函中不太可能發生對流。金星則是一顆內外皆熱的行星,表面溫度高達攝氏465度(華氏870度),其火山活動與地表特徵都顯示明顯的熔融現象。
科學家長久以來困惑金星內部熱能如何傳遞至表面。索洛馬托夫教授指出:「地殼對流可能是關鍵的缺失環節,這種近地表對流也會影響金星表面火山的型別與分佈。」
研究團隊期待未來金星探測任務能提供更精確的地殼密度與溫度資料。若對流確實如預期發生,某些地殼區域應該會比其他區域更溫暖、密度更低,這些差異可透過高解析度重力測量來偵測。
更令人驚奇的是,研究團隊發現太陽系邊緣的矮行星冥王星,其「斯普特尼克平原」區域也存在明顯的對流特徵。美國太空總署新視野號任務拍攝的影像顯示,該區域存在類似地球板塊邊界的多邊形圖案,這些圖案是由4公里厚的固態氮冰層中緩慢對流所形成。
索洛馬托夫教授強調:「冥王星可能是太陽系中除地球外,第二顆能清楚觀察到驅動板塊運動對流現象的天體。這個系統充滿奧秘,仍有待我們深入探索。」
這項突破性研究成果已發表於《地球與行星內部物理學》期刊。
參考文獻:Solomatov, V.S. & Jain, C. (2025). On the possibility of convection in the Venusian crust. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 361, 107332.