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水星的火山活动-或缺乏-可以帮助我们找到其他类似地球的世界

水星上的卡洛里盆地
卡洛里盆地,水星上保存的最大的撞击盆地。来源:美国国家航空航天局/ JHUAPL /三位一体

如果你想缩小在浩瀚宇宙中寻找类地世界的范围,你会怎么做呢?

据北卡罗来纳州立大学行星地质学家保罗·伯恩说,寻找火山活动的证据是一个很好的开始。虽然我们现有的技术还不能确定遥远星球上是否有火山活动,但来自太阳系内部行星的数据可能会给我们一种方法,根据我们目前可以探测到的其他特征或特征,来识别火山活动的世界。

在最近发表的一项分析中自然天文学拜恩研究了岩石行星上的火山活动随时间变化的方式,如地球、金星、火星、水星和我们的月球,发现行星的大小和年龄是火山活动的很好的指示器。

伯恩说:“地球核心的放射性衰变推动了所有这些星球上的火山活动,但其方式和位置会随着时间而改变。”“所以,这并不是说,当你有一个大世界和一个小世界时,小世界冷却得更快,就会关闭。在那之前是有变化的。”

最大的变化之一是全球收缩的现象,这就是水星的作用。水星不像地球那样由多个板块覆盖——它的地壳是一个大板块,一个坚硬的外壳包裹着熔化的内核。随着水银的老化和冷却,外壳收缩。

通过观察水星的火山和构造地貌,拜恩发现,水星表面的收缩有效地阻断了表面火山活动,关闭了熔岩进入水星表面的任何通道。

“虽然我们看到的熔岩流都是超级老-水星不再火山活跃区35亿年前你看到最近的火山活动的证据只发生在有撞击坑的地方,壳薄或损坏的地方,”伯恩说道。“你在月球上看到了类似的模式,它也是一个像水星一样的大板块,它在25亿到30亿年前停止了火山活动。它们可能仍然在内部产生融化,但如果整个地球开始收缩,它就不会出来了。”

拜恩说,通过比较月球和水星上的火山活动与火星、地球和金星上的火山活动,我们可以开始为岩石行星上的火山活动随时间的变化制定一些指导方针。这些指导方针可以帮助我们关注那些更有可能包含与我们相似的行星的行星系统。

伯恩说:“因此,如果根据这项分析,你要在与地球年龄相仿的行星上寻找火山活动的熔岩,水星和月球等较小的行星是不好的地方。”

“这似乎是显而易见的,你越大,你拥有的熔岩就越长,但其他比较分析表明,没有一个简单的公式可以说明,如果一颗行星有一定的大小,它在一定的时间内拥有熔岩。没那么容易。但是,如果你在寻找岩石行星上放射性衰变导致的熔岩——如果你想找到类似地球的东西,你就会寻找熔岩——你仍然可以做出一些广泛的概括。你要么寻找年轻的行星系统,要么在较老的系统中寻找较大的行星。”

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