厚厚的岩石圈使人们对金星上最近的板块构造学说产生了怀疑


米德陨石坑是金星上最大的撞击盆地,被两个岩石环环绕,这提供了有关金星岩石圈的宝贵信息。

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了金星,留下了一个直径超过170英里的陨石坑。

布朗大学的一个研究小组利用这个古老的撞击疤痕来探索金星曾经有类似地球板块构造的可能性。

在《自然天文学》上发表的一项研究中,研究人员使用计算机模型重现了金星上最大的撞击盆地——米德陨石坑。Mead被两个悬崖般的断层所包围——形成盆地的撞击后冻结的岩石涟漪。模型显示,这些环相对于中心陨石坑的位置,金星的岩石圈——它的岩石外壳——一定非常厚,比地球厚得多。这一发现表明,像地球那样的构造体制——大陆板块像筏子一样漂浮在缓慢搅动的地幔上——在米德撞击金星时不太可能发生。

“这告诉我们,金星可能有什么我们在影响时所谓的停滞不前的盖子,”棕色和学习领先作者的研究生Evan Bjonnes说。“与地球不同,它具有带有移动板的活跃盖子,金星似乎至少是一个单板球,至少应该回到这一影响。”

Bjonnes说,这些发现与最近的研究相对应,该研究表明,在金星相对较近的过去,板块构造可能是一种可能性。在地球上,板块构造的证据随处可见。有一种叫做潜没带的巨大裂谷,在那里,大片的地壳岩石被压入地下。与此同时,新的地壳在大洋中脊形成,在蜿蜒的山脉中,来自地球深处的熔岩流到表面,硬化成岩石。来自轨道航天器的数据显示,金星上的裂谷和山脊看起来有点像构造特征。但是金星被厚厚的大气层所笼罩,很难对其表面特征做出明确的解释。

这项新的研究是一种不同的方法,可以使用米德的影响来探讨岩石圈的特征。米德是一个类似于月球上巨大的柳树盆地的多环盆地。普雷斯·约翰逊(Purdue University)的前棕色教授Brandon Johnson在2016年发布了一个详细的Orientale戒指的研究。该工作表明,戒指的最终位置与地壳的热梯度强烈绑定 - 岩石温度的速率随着深度增加。热梯度影响岩石在撞击后变形和断裂的方式,这反过来有助于确定盆圈最终的位置。

Bjonnes采用了Johnson使用的技术来研究Mead, Johnson也是这项新研究的合著者之一。这项研究表明,对于米德光环所处的位置来说,金星的地壳一定有一个相对较低的热梯度。这种低梯度——意味着温度随深度逐渐升高——表明金星岩石圈相当厚。

“你可以把它想象成冬天结冰的湖泊,”Bjonnes说。“表面的水首先达到冰点,而深度的水稍微温暖一些。当较深处的水冷却到与表面相似的温度时,就会形成更厚的冰盖。”

计算表明,梯度远低于较厚的岩石圈,而不是你对活跃的星球的期望。这意味着金星已经没有钢板构造,在十亿年前,科学家认为米德的影响发生了最早的观点。

亚历山大·埃文斯是棕色和学习合作的助理教授表示,米德的调查结果的一个令人兴奋的方面是他们与金星上的其他特征的一致性。几个其他响铃的陨石坑,研究人员看起来与蜂蜜成比例地相似,并且热梯度估计与支持Maxwell Montes,Venus最高山的热曲线一致。

“我认为,这一发现进一步突出了地球及其全球板块构造体系在我们的行星邻居中所处的独特地位,”埃文斯说。

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