'包装冰'构造揭示了金星的地质秘密


Lavinia Planitia的1,100公里宽,假色彩雷达视图,其中一个金星上的低地地区之一,其中岩石圈已经破碎成被构造结构(黄色)划分的块(紫色)。信用NC州立大学,基于原始NASA / JPL图像。

对金星表面的新分析显示了构造形式的形式,这些形式的地壳块形式彼此遭到争吵,如破裂的包装冰块。

这些板块的运动可能表明金星仍然是活跃的地质活动,并让科学家了解系外行星构造和地球上最早的构造活动。

“我们已经确定了一个先前未被识别的金星上的构造变形模式,其中一个由地球上的内部运动驱动,”北卡罗来纳州立大学的行星科学副教授Paul Byrne说:工作。“虽然与我们目前在地球上看到的构造不同的不同,但它仍然是在地球表面表达的内部运动的证据。”

这一发现很重要,因为金星长期以来被认为有一个固定的固体外壳,即岩石圈,就像火星或地球的月球一样。相比之下,地球的岩石圈是分裂成构造板块的,在一个热的、较弱的地幔层上相互滑动、分离和向下滑动。

伯恩和一个国际研究小组利用来自美国宇航局麦哲伦号任务的雷达图像来绘制金星表面。在研究构成金星表面大部分的广阔低地时,他们发现岩石圈的大块似乎在移动:相互拉开、相互推合、相互旋转、相互滑动,就像冰湖上破碎的浮冰一样。

该团队创建了一个关于这种变形的计算机模型,并发现行星内部缓慢的运动可以解释地表的构造类型。

伯恩说:“这些观察告诉我们,金星的内部运动正在驱动表面变形,与地球上发生的情况类似。”“地球上的板块构造是由地幔中的对流驱动的。地幔在不同的地方是热的或冷的,它运动,一些运动以板块运动的形式转移到地球表面。

“这个主题的变化似乎也在金星上播放。它不是地球上的板块构造 - 没有巨大的山脉在这里创造或巨大的俯冲系统 - 但它是由于室内地幔而变形的证据流程,尚未在全球规模上证明。“

与这些地壳块体相关的变形也可能表明金星的地质活动仍然活跃。

“我们知道,随着时间的推移,金星中的大部分都是火山岩,所以这个星球的一些部分可能真的很年轻,地质上讲,”Byrne说。“但是,几个开始的块已经形成并变形了这些年轻的熔岩平原,这意味着在那些平原下奠定了岩石之间的岩石圈。这让我们有理由认为这些块中的一些可能最近在地质上移动 - 或许甚至可能到今天为止。”

研究人员持乐观地,金星的新认可的“包装冰”模式可以提供理解太阳系外面的行星的构造变形,以及一个更年轻的地球的线索。

“行星的岩石圈的厚度主要取决于它在内部和表面上的热量,”Byrne说。“来自年轻地球内部的热流量大于现在的三倍,所以它的岩石圈可能与我们今天所看到的东西相似:不够厚,可以形成平板,但足够厚的厚度推动,拉扯和抱怨的块。“

美国宇航局和欧洲航天局最近批准了三个新的航天器任务到金星,这将从比麦哲伦更高的分辨率获取地球表面的观察。“很高兴看到对维纳斯探索的兴趣,我特别兴奋,这些任务将能够测试我们的关键发现,这个星球的低地已经分散到了日本人心的地壳块中,”Byrne说。

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这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。哥伦比亚大学的肖恩·所罗门是共同通讯作者。伦敦大学萨里分校的理查德·盖尔;am . Celâl Sengör,伊斯坦布尔技术大学;贝勒大学的彼得·詹姆斯;乔治亚大学的克里斯蒂安·克里姆扎克也对这项工作做出了贡献。

编辑注意:下面是摘要。

“金星上全球碎片和移动岩石圈”

DOI:

作者:Paul K. Byrne,北卡罗来纳州立大学;萨里伦敦大学Richard C. Goil;A. M.CelâlSengör,伊斯坦布尔技术大学;贝勒大学彼得B.詹姆斯;佐治亚大学Christian Klimczak;肖恩C.所罗门,哥伦比亚大学

发布时间:2021年6月21日在国家科学院的诉讼程序中

抽象的:

金星一直被认为拥有一个全球连续的岩石圈,与地球特征的马赛克式移动构造板块形成对比。然而金星的表面已经发生了广泛的变形,并且下地幔的对流,可能与低强度的下地壳共同作用,被认为是一些地表水平应变的来源。然而,金星上地幔对流驱动的地表活动程度及其构造表现形式和规模尚不清楚。我们报告了在金星低地的一组全球分布的地壳块,显示了旋转和/或相对于另一个的横向移动的证据,类似于碰撞浮冰。金星上的这些变形至少有一部分推迟了当地最年轻的平原物质就位的时间。岩石圈应力由内部粘性流模型计算,与长波长重力和地形一致,足以驱动金星上地壳的脆性破坏,在所有这些地块存在的地区,证实内部对流运动可以提供一个驱动地表变形的机制。有限的金星,但是普遍岩石圈流动性形成鲜明对比,一个静态的岩石圈的构造样式表明汞,月球和火星,可能在早期地球向内表面平行耦合,当全球热通量更高,比今天和岩石圈一般薄,。

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