布朗大学 米德环形山,金星上最大的撞击盆地,被两个岩石环环绕,这提供了关于行星岩石圈的有价值的信息
信用:NASA 在3亿到10亿年前的某个时候,一个巨大的宇宙物体撞上了金星,留下了一个直径超过170英里的陨石坑
布朗大学的一组研究人员利用这个古老的撞击伤疤探索了金星曾经拥有类似地球的板块构造的可能性
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撞击形成的米德陨石坑,这是金星最大的撞击盆地
米德被两个悬崖状的断层环绕着——在盆地形成的冲击之后,岩石波纹被及时冻结
模型显示,对于那些与中央陨石坑相关的环,金星的岩石圈——它的岩石外壳——一定相当厚,远比地球厚
这一发现表明,在米德撞击时,金星上可能不会发生类似地球的构造体制,在地球上,大陆板块像木筏一样在缓慢搅动的地幔上漂移
布朗大学的研究生、该研究的第一作者埃文·比约尼斯说:“这告诉我们,在撞击发生时,金星可能有一个我们称之为停滞的盖子。”
“不像地球,它有一个活动的盖子,上面有移动的板块,金星似乎是一个单板块行星,至少在这次撞击之前是这样
" 比约纳斯说,这些发现提供了一个与最近的研究相反的观点,表明板块构造可能是金星相对较近的过去的一种可能性
在地球上,板块构造的证据可以在全球各地找到
有被称为俯冲带的巨大断裂,在那里地壳岩石被向下推进到地下
与此同时,新的地壳形成于大洋中脊,蜿蜒的山脉,在那里,来自地球内部深处的熔岩流向地表并硬化成岩石
来自轨道航天器的数据揭示了金星上看起来有点像构造特征的裂缝和山脊
但是金星被厚厚的大气层所覆盖,这使得它很难对精细的表面特征做出明确的解释
这项新的研究是一种不同的方式来处理这个问题,使用米德冲击来探测岩石圈的特征
米德是一个多环盆地,类似于月球上巨大的东方盆地
布兰登·约翰逊,前布朗大学教授,现就职于普渡大学,在2016年发表了一份关于东方魔戒的详细研究
这项工作表明,环的最终位置与地壳的热梯度密切相关——岩石温度随深度增加的速率
热梯度影响岩石在撞击后变形和破裂的方式,这反过来有助于确定盆地环的最终位置
比约纳斯采用约翰逊使用的技术来研究米德,约翰逊也是这项新研究的合著者
这项工作表明,要使米德环保持原样,金星的地壳必须具有相对较低的热梯度
这种低梯度——意味着温度随深度相对逐渐升高——表明金星岩石圈相当厚
“你可以把它想象成一个冬天结冰的湖,”比约尼斯说
“表层的水先达到冰点,而深层的水稍微暖和一点
当较深的水冷却到与表面相似的温度时,就会形成较厚的冰层
" 计算表明,梯度要低得多,岩石圈要厚得多,这比你对一颗活动盖行星的预期要厚得多
这意味着金星早在十亿年前就没有板块构造了,这是科学家认为米德撞击发生的最早时间点
布朗大学的助理教授、该研究的合著者亚历山大·埃文斯说,米德发现的一个引人注目的方面是它们与金星上其他特征的一致性
研究人员观察的其他几个环形山在比例上与米德相似,热梯度的估计与支撑金星最高的山峰麦克斯韦·蒙特斯所需的热剖面一致
埃文斯说:“我认为这一发现进一步突出了地球及其全球板块构造系统在我们的行星邻居中的独特地位。”
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