研究表明，數十億年前金星有類似地球的板塊構造 _金星

一項新的研究發現，根據科學家的說法，金星是一個灼熱的行星荒地，可能曾經發生過類似于早期地球上發生的構造板塊運動。鳴謝:美國宇航局/JPL
據布朗大學：一項新的研究發現，根據科學家的說法，金星是一個灼熱的行星荒地，可能曾經發生過類似于早期地球上發生的構造板塊運動。這一發現為金星上早期生命的可能性、其進化歷史和太陽系歷史提供了誘人的場景。
布朗大學研究人員領導的一個科學家小組在《自然·天文學》上發表文章，描述了使用金星的大氣數據和計算機建模來顯示行星當前的大氣和表面壓力的組成只有在早期形式的板塊構造中才有可能，這是一個對生命至關重要的過程，涉及多個大陸板塊在彼此下方推、拉和滑動。
在地球上，這一過程在數十億年間不斷加劇，形成了新的大陸和山脈，并導致了穩定地球表面溫度的化學反應，從而產生了更有利于生命發展的環境。
另一方面，金星，地球最近的鄰居和姐妹行星，走向相反的方向，今天它的表面溫度足以熔化鉛。一種解釋是，這顆行星一直被認為有一個所謂的“停滯蓋”，這意味著它的表面只有一個單一的板塊，只有最少量的給予、運動和氣體被釋放到大氣中。
這篇新論文認為情況并不總是如此。為了解釋金星大氣中存在的豐富的氮氣和二氧化碳，研究人員得出結論，金星肯定在行星形成后的某個時候出現過板塊構造，大約在45億至35億年前。這篇論文表明，這種早期的構造運動，像在地球上一樣，在板塊移動的數量和移動的程度方面是有限的。它也會同時發生在地球和金星上。
該研究的主要作者馬特·韋勒(Matt Weller)說:“一個重要的結論是，我們很可能在同一時間在同一個太陽系中有兩顆行星在板塊構造體系中運行，這種構造模式允許我們今天在地球上看到生命，”他在布朗大學擔任博士后研究員時完成了這項工作，現在在休斯頓的月球和行星研究所工作。
這支持了古代金星上存在微生物生命的可能性，并表明這兩顆行星——它們位于同一個太陽附近，大小大致相同，質量、密度和體積相同——在某一點上比之前認為的更相似。
這項工作也強調了行星上的板塊構造可能只是時間的問題——因此，生命本身也是如此。
布朗大學地球、環境和行星科學助理教授、該研究的共同作者亞歷山大·埃文斯說:“迄今為止，我們一直從二元角度考慮構造狀態:它要么是真的，要么是假的，在地球的持續時間內要么是真的，要么是假的。”
“這表明行星可能會在不同的構造狀態之間轉換，這實際上可能相當普遍。地球可能是局外人。這也意味著我們可能會有一些行星在可居住性方面進進出出，而不僅僅是持續可居住。”
根據這篇論文，當科學家們試圖了解附近的衛星時，這一概念將是重要的，比如木星的歐羅巴，它已經證明有類似地球的板塊構造，以及遙遠的系外行星。
研究人員最初開始這項工作是為了表明遙遠的系外行星的大氣可以成為它們早期歷史的有力標志，然后決定在離家更近的地方調查這一點。
他們使用金星大氣的當前數據作為他們模型的終點，并假設金星在其整個存在過程中都有一個不流動的蓋子。很快，他們就能夠看到，就當前大氣中存在的氮和二氧化碳的量及其導致的表面壓力而言，模擬再現行星當前大氣的模擬與行星現在的位置不匹配。
然后，研究人員模擬了地球上發生了什么，才會形成今天的樣子。當他們解釋了金星歷史早期有限的構造運動，然后是今天存在的停滯的蓋子模型時，他們最終幾乎完全匹配了這些數字。
總的來說，該團隊認為這項工作是關于大氣的概念證明，以及它們提供對過去的洞察力的能力。
“我們仍然處于這種范式中，我們利用行星的表面來了解它們的歷史，”埃文斯說。“我們真的第一次表明，大氣層實際上可能是了解一些行星非常古老的歷史的最佳方式，這些歷史通常不會保存在表面上 ?！?br>即將到來的美國宇航局達芬奇任務，將測量金星大氣中的氣體，可能有助于鞏固這項研究的發現。與此同時，研究人員計劃深入研究論文提出的一個關鍵問題:金星上的板塊構造發生了什么？論文中的理論表明，這顆行星最終變得太熱，其大氣層太厚，導致構造運動的必要成分枯竭。
“金星在某種程度上基本上耗盡了能量，這阻止了這一過程，”丹尼爾·伊瓦拉說，他是布朗大學地球、環境和行星科學系的教授，也是論文的合著者。
研究人員表示，這一過程的細節可能對地球有重要意義。
“這將是理解金星、其演化以及最終地球命運的下一個關鍵步驟，”韋勒說 ?！笆裁礂l件會迫使我們沿著類似金星的軌跡運動，什么條件可以讓地球保持宜居？”