神秘宇宙

金星再現地殼動力!「冠狀構造」證實熱羽驅動下的持續地質活動

金星( Venus )作為地球「姊妹星」,雖然外貌相似,但表面條件、氣候與地質活動皆大異其趣。地球表面藉由板塊構造不斷翻新,但金星缺乏明確的板塊運動,長期被視為「靜止」的星球。不過,最新發表於《 Science Advances 》的研究,為金星仍具動態內部活動提供了關鍵證據。

美國馬里蘭大學與 NASA 戈達德太空飛行中心團隊,利用 NASA Magellan 號雷達衛星的重力與地形數據,聚焦於金星表面一類獨特地貌──「冠狀構造」(coronae)。這些直徑數十至數百公里的橢圓形結構,推測由地函熱羽( mantle plumes )自下而上頂起岩石圈,產生同心裂隙與周邊下沉帶。研究人員分析75個冠狀構造,發現其中52個下方存在較低密度、較熱且上浮的地函物質,顯示其正在驅動類似地殼變動的動力學過程。

部分冠狀構造邊緣發生類隱沒作用

圖片展示金星冠狀構造(corona)形成的四種主要地質動力模式,包括岩石圈滴落、短暫隱沒、嵌入型熱羽和底層型熱羽。每一模式都呈現從早期熱羽上升、岩石圈變形,到最終熱源耗盡、結構趨於穩定的演化過程。圖中分別以地表地形、地下組成與溫度分布三個面向,直觀呈現這些動態結構的形成與演變。(圖/《科學進展》)

在地球上,主要的地質動力學現象為「隱沒帶」——一個板塊被推進到另一個板塊之下,並最終再循環至地表。但在金星,雖無板塊,但研究認為部分冠狀構造邊緣發生類隱沒作用:熱羽頂起表層,物質外展並向下推擠鄰近區域進入地函。此外,團隊也發現可能存在「岩石圈滴落」(lithospheric dripping),即冷岩層團塊自上而下沉入地函,以及熱羽推升厚岩石圈下方、誘發火山活動的跡象。

這些結果不僅表明金星地殼下方有持續活躍的熱動力機制,也暗示地球早期可能曾有類似過程。團隊成員強調,隨著更精細的地形與重力探測技術發展,未來金星任務有望全面解開這顆神祕行星的地質動力全貌。這對理解行星演化、地球地質史及太陽系「行星對比」均有重要意義。

研究刊登在最新一期的《科學進展》。

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延伸閱讀:
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首圖來源: ESA / AOES Medialab (CC BY 4.0

圖片來源:ScienceAdvances(CC BY 4.0

參考論文:
1、A spectrum of tectonic processes at coronae on Venus revealed by gravity and topographyScienceAdvances

延伸閱讀:
1、金星地殼可能發生對流活動,顛覆既有地質認知