金星地殼演化新發現:密度驅動的變質作用重塑行星表面
最新研究顛覆了科學界對金星地殼演化的認知!英國開放大學、NASA約翰遜太空中心與月球行星研究所的團隊提出突破性理論,指出金星地殼會透過岩石密度變化與熔融迴圈進行自我調節,而非如先前假設般持續增厚。
NASA藝術家繪製的金星活火山概念圖,前景顯示地殼物質正沿著地形溝槽沒入行星內部。圖片來源:NASA/JPL-Caltech/Peter Rubin。
地球的岩石圈由多個板塊構成,這些板塊緩慢移動並透過「板塊構造」作用形成褶皺與斷層。當兩個板塊碰撞時,密度較低的板塊會俯衝到較高密度板塊上方,迫使後者沉入地函層。這種「隱沒作用」機制有效調節著地殼厚度。
然而金星展現完全不同的地質特徵。NASA天體材料研究與探索科學部副主任賈斯汀·菲利貝託博士指出:「金星地殼呈現整體性結構,缺乏類似地球的板塊構造證據。」研究團隊透過建模發現,金星地殼平均厚度僅約40公里,最大也不超過65公里。
菲利貝託博士解釋:「這在金星環境條件下顯得異常薄弱。我們的模型顯示,當金星地殼增厚到臨界值時,其底部會因密度過高而斷裂脫落融入地函,或受熱熔解。這意味著儘管缺乏移動板塊,金星地殼仍會經歷變質作用。」
這項發現對理解行星地質演化具有多重意義:首先,地殼物質的斷裂或熔解能將水份與元素重新帶回行星內部,成為驅動火山活動的關鍵機制;其次,這為巖漿形成與火山噴發提供了全新解釋模型;更重要的是,它重塑了我們對金星地質、地殼與大氣互動關係的認知框架。
研究團隊強調,下一步需要獲取金星地殼的直接觀測資料來驗證模型。菲利貝託博士坦言:「我們目前對金星火山活動程度仍屬推測,雖然理論上應該相當活躍,但需要更多實證資料才能確認。」這項刊登於《自然通訊》期刊的研究,將為未來金星探測任務提供重要理論基礎。
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J. Semprich等研究者。2025。《金星變質作用作為地殼厚度與物質迴圈的驅動機制》。《自然通訊》16卷,2905頁;doi: 10.1038/s41467-025-58324-1