(图片uux.cn/Robert Lea(与Canva共同创作)/NASA)据美国太空网(Victoria Corless):新的研究可能使地球与其荒凉的邪恶双胞胎更加紧密地联系在一起
【菜科解读】
新的研究揭示了金星表面发现的被称为镶嵌的引人注目的高原,这表明,数十亿年前,金星上可能发生了类似于创造地球最早大陆的强烈构造活动。
金星上在摇晃什么?板块构造学是指这样一种理论,即岩石行星地壳的刚性外层,称为岩石圈,是由许多大板块组成的,这些板块围绕、越过、远离、低于和相互对抗。
在这个过程中,这些行动有助于塑造一个星球。
到目前为止,活跃的板块构造只在地球上被观测到。
金星因其停滞的岩石圈或停滞的盖子,只有一个运动最小的板块。
然而,其构造历史仍存在激烈争论。
许多科学家推测,金星可能已经从其历史早期的有限构造运动过渡到今天存在的停滞盖模型。
金星上被称为Ishtar Terra高地的地层所吸引——考虑到目前缺乏板块活动,这些地层是不寻常的。

研究小组在讨论发表在《自然地球科学》杂志上的研究结果的一篇论文中写道:伊什塔尔高地由一个澳大利亚大小的地壳高原组成,平均海拔约2.5英里(4公里),与青藏高原相当,周围环绕着海拔约6.2英里(10公里)的细长山脉,比喜马拉雅山还高。
该地区的地壳厚度与地球上的克拉通相当。
"在地球上,这些构造是由板块相互碰撞形成的。
但在金星上,它们是如何在静止的表面内形成的?该团队推测,这些地层可能提供进一步的证据,证明地球和金星有着相似的地质历史,并可能是理解岩石行星地质演化的关键。
一幅插图显示了金星的火山表面。
了研究导致Ishtar Terra高地形成的潜在地质机制,科学家们使用了计算机建模和麦哲伦号航天器收集的数据。
1990年,美国国家航空航天局的麦哲伦任务成为第一个对金星整个表面进行成像的航天器。
这使科学家能够确定地球地幔和岩石圈的热、化学和机械演化,并制定可能导致Ishtar Terra高地形成的情景。
位于金星Imdr Regio的Idunn Mons火山的海拔模型是用麦哲伦的数据创建的。
然后,该团队使用既定的科学方法将模型的结果与地幔过程进行了比较。
而且,也许最重要的是,研究人员测试了反映金星较高表面温度的岩石圈的不同强度。
这种方法使他们能够比较地幔动力学和岩石圈行为,整合了以前关注构造特征或行星机制的模型,从移动(如地球上)到停滞(如金星上)的表面状态。
结果表明,高原是如何通过一个过程形成的,在这个过程中,由于行星的低强度,行星的表面变薄并融化,随着熔岩的上升,导致区域升高。
随着时间的推移,随着地幔变得更具抵抗力,拉伸速度减慢,导致冷却和被褶皱带包围的高平原的形成。
这一机制与板块构造开始之前在炎热的早期地球上形成的被称为克拉通的古代构造板块核心相一致。
这一发现为金星及其与早期地球的潜在联系提供了一个引人入胜的新视角。
我们在金星上发现的特征与地球早期大陆惊人地相似,这表明金星过去的动力学可能比以前认为的更接近地球。
研究人员希望通过研究金星上的类似特征,有可能解开地球早期历史的秘密。
这一发现显著低于此前对该时期海水温度的普遍估算,为理解地球早期气候和海洋环境演变提供了关键数据。
研究还揭示了当时海水的氧同位素组成,表明中元古代海洋可能比过去认为的更冷。
1. 研究技术与方法团队采用创新的碳酸盐团簇同位素(Δ47)温度计,直接分析华北克拉通下马岭组的碳酸盐岩样品。
该技术通过测量碳酸盐矿物中13C-18O键的丰度来推算形成温度,避免了传统氧同位素方法受海水成分假设影响的局限性,结果更可靠。
2. 温度争议与意义此前基于氧同位素的研究曾推测元古代海水温度高达50-70C,甚至早期研究推断20亿年前可能达80C。
新结果(26.9C)表明当时气候更温和,挑战了“早期地球长期极端高温”的假说,对理解生命演化(如真核生物扩张)与环境温度的关系至关重要。
3. 更早时期的温度推测2006年法国科学家对硅质岩的研究显示,海水温度从20亿年前开始下降,至8亿年前降至约20C。
但更早期(如太古宙)的温度仍缺乏直接证据,需进一步研究验证。
1. 天文因素地球在宇宙中的运行状态并非一成不变,其轨道参数的周期性变化,即米兰科维奇循环,会改变地球接收太阳辐射的总量和分布。
例如,当地轴倾斜度变小时,高纬度地区的夏季会变得更凉爽,导致冬季积雪无法完全融化,年复一年,冰盖便逐渐扩张。
此外,太阳活动本身也有起伏,当太阳黑子减少,太阳辐射输出减弱,地球整体温度也会随之下降。
2. 地质因素地球自身的“身体构造”变化也至关重要。
大陆板块的漂移会改变海陆格局,如果大陆聚集到极地附近,就为大规模冰盖的形成提供了广阔的“温床”。
冰雪的高反射率又会将更多阳光反射回太空,让地球进一步变冷。
同时,剧烈的火山活动也会成为推手,大规模喷发会将大量火山灰和二氧化硫气体送入高层大气,这些气溶胶像一把“遮阳伞”,长时间阻挡阳光,导致全球气温降低。
3. 大气成分变化地球的“保温外套”——大气层中温室气体的浓度,直接决定了全球温度。
如果大气中的二氧化碳等温室气体浓度因故(如被大量植物吸收)显著降低,温室效应就会减弱,地球保存热量的能力下降,气候便会逐渐转向寒冷。