金星上发现近期大规模火山活动
对 30 多年前在金星上收集的数据进行的新分析表明,该行星目前可能处于火山活跃状态。
意大利佩斯卡拉安努齐奥大学的戴维·苏尔卡内塞领导的一个研究小组,利用 20 世纪 90 年代初拍摄的金星表面雷达测绘数据,寻找火山熔岩流,并在两个地区发现了它。
这一发现表明火山活动目前可能很活跃,而且比之前认为的更为广泛,支持了之前金星上存在火山活动的间接证据。
该项研究成果发表在《自然天文学》杂志上。
金星有时被称为“地球的孪生姐妹”。尽管金星仅比地球略小,但其以二氧化碳为主的大气层却具有巨大的温室效应,其表面温度高达约 465°C (870°F)。
尽管数十亿年前,金星的表面和大气层可能与今天的地球非常相似,存在液态水,但不断明亮的太阳和火山活动使温度升高到足以蒸发掉地球上的所有水分,从而导致失控的温室效应。
如今,金星看起来干燥、灼热、似乎死了一样,周围环绕着浓密的硫酸云。
1990年至1992年间,麦哲伦号宇宙飞船搭载着一系列科学仪器绕金星运行,最低飞行至距金星表面295公里处。该飞船于1989年从美国国家航空航天局的航天飞机上发射升空。
通过比较麦哲伦在 1992 年 1 月至 9 月(地球时间)进行的第一轮雷达扫描与在 1990 年 9 月至 1991 年 5 月进行的第三轮扫描(两者的平均分辨率均为 150 米),研究人员进行了一些调整以使比较结果有用,例如调整不同视角的后向散射。
这两个扫描周期都是从卫星的左视角进行的,而第二个扫描周期则采用右视角。
第一个区域包括西夫蒙斯西侧的熔岩流特征,西夫蒙斯是一座盾形火山,位于金星北纬 22°,是一座低矮的火山,位于地面上相当浅,就像一个扁平盾牌的轮廓。第二个区域是尼俄伯平原的西部,纬度相似,为北纬 21°,地势平坦,有许多盾形火山和与盾牌有关的火山物质。
在调查了他们的观测结果的许多其他可能性之后,该团队写道,他们对观测结果的“最佳解释”是,金星表面的散射特性(例如其粗糙度和成分)从第一轮扫描到第三轮扫描发生了变化,间隔大约 16 个月。他们写道,观察到的变化特征可能是由于麦哲伦号任务期间发生了新的熔岩流。
“由于只能比较两次左视周期的图像,我们的研究仅覆盖了金星表面的 16% 左右,”论文第一作者、就职于该大学国际行星科学研究学院的苏尔卡尼斯说。“因此,金星上可能存在更多此类证据,”他说。
这一发现支持了先前的研究,即通过间接证据推断金星近期曾发生过火山活动,例如大气中硫酸的变化、某个区域热发射率数据的变化(该数据用于测量发射电磁辐射的能力,主要是红外线)以及类似火山的表面特征的形态分析。
研究发现,金星每年可能发生多达42 次火山喷发,其中约20 次喷发持续时间超过 1,000 个地球日。(金星旋转速度极慢;金星上的一天实际上比一年还长。如果你出生在金星,那么每一天都是你的生日。)目前的研究表明,地球每年可能发生多达 120 次火山喷发。
通过假设流动厚度在 3 米至 20 米范围内、已知陆地值以及使用观测到的各区域流动面积,可以估算出两个区域的火山流速。
西弗山的最大流速为 25 立方公里/地球年,尼俄伯平原的最大流速为 38 立方公里/地球年。最大流速的总和意味着金星上的火山活动可能与地球的火山活动量级相同,从而使其火山活动比以前认为的更为活跃。
“未来的任务,如VERITAS和EnVision,将重新探访金星表面,”Sulcanese说,“让我们能够将它们的数据与麦哲伦任务的图像进行比较。这将使我们能够识别超过40年内金星表面的变化。”
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