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'包装冰'构造揭示了金星的地质秘密

金星
由Byrne等人鉴定的金星低地最大块的倾斜雷达视图。构造结构的复杂皮带绑定了块,但内部的变形远低得多,托管熔岩流量和少量的冲击陨石坑。图片:Paul Byrne,基于原始NASA / JPL图像。

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Tracey Peake.
Paul Byrne.

对金星表面的新分析显示了构造形式的形式,这些形式的地壳块形式彼此遭到争吵,如破裂的包装冰块。这些块的运动可以表明,金星仍然是地质上活跃的,并使科学家们深入了解外产构造的构造和地球上最早的构造活动。

“We’ve identified a previously unrecognized pattern of tectonic deformation on Venus, one that is driven by interior motion just like on Earth,” says Paul Byrne, associate professor of planetary science at North Carolina State University and lead and co-corresponding author of the work. “Although different from the tectonics we currently see on Earth, it is still evidence of interior motion being expressed at the planet’s surface.”

该发现很重要,因为金星长期以来被认为是一个不动的固体外壳或岩石圈,就像火星或地球的月亮一样。相比之下,地球的岩石圈被破坏到构造板上,其在热的较弱的地幔层之上滑动,除了彼此之外的彼此。

Byrne和国际研究人员集团使用来自美国国家航空航天局的麦哲伦使命的雷达图片来映射金星的表面。在审视构成大部分地球表面的广泛的Venusian低地时,他们看到了岩石圈的大块似乎已经移动的区域:拉开,一起推动,旋转,彼此旋转,旋转和滑动,就像破碎的包装冰在冰冻湖上。

该团队创建了一种这种变形的计算机模型,并发现行星内部的缓慢运动可以考虑在表面上看到的构造风格。

“这些观察告诉我们,内部运动在金星上驾驶表面变形,以与地球上发生的方式类似的方式,”Byrne说。“地球上的板块构造是在地幔中的对流驱动的。在不同的地方,地幔在不同的地方热或冷,以及一些运动以板式运动的形式转移到地球表面。

“这个主题的变化似乎也在金星上播放。它不是地球上的板块构造 - 这里没有创造巨大的山脉或巨大的俯冲系统 - 但它是由于内部地幔流引起的变形证据,这尚未在全球范围内展示。“

与这些地壳块相关的变形也可以表明金星仍然是地质上活跃的。

“我们知道,随着时间的推移,金星中的大部分都是火山岩,所以这个星球的一些部分可能真的很年轻,地质上讲,”Byrne说。“但是,几个长春座已经形成并变形了这些年轻的熔岩平原,这意味着在这些平原下奠定了岩石圈片段。这使我们有理由认为这些块中的一些可能最近在地质上移动 - 甚至可能今天到今天。“

研究人员持乐观地,金星的新认可的“包装冰”模式可以提供理解太阳系外面的行星的构造变形,以及一个更年轻的地球的线索。

“行星的岩石圈的厚度主要取决于它在内部和表面上的热量,”Byrne说。“Heat flow from the young Earth’s interior was up to three times greater than it is now, so its lithosphere may have been similar to what we see on Venus today: not thick enough to form plates that subduct, but thick enough to have fragmented into blocks that pushed, pulled, and jostled.”

美国宇航局和欧洲航天局最近批准了三个新的航天器任务到金星,这将从比麦哲伦更高的分辨率获取地球表面的观察。“很高兴看到对维纳斯探索的兴趣,我特别兴奋,这些任务将能够测试我们的关键发现,这个星球的低地已经分散到了日本人心的地壳块中,”Byrne说。

工作出现在国家科学院的诉讼程序。哥伦比亚大学的Sean Solomon是与相同的作者。萨里伦敦大学理查德Goole;伊斯坦布尔技术大学的A. M.Celâlengör;贝勒大学彼得·詹姆斯;格鲁吉亚大学的基督徒Klimczak也有助于这项工作。

-peack-

编辑的注释:追随抽象。

“金星上全球碎片和移动岩石圈”

DOI:10.1073 / pnas.2025919118

作者:Paul K. Byrne,北卡罗来纳州立大学;萨里伦敦大学Richard C. Goil;A. M.Celâlengör,伊斯坦布尔技术大学;贝勒大学彼得B.詹姆斯;佐治亚大学Christian Klimczak;肖恩C.所罗门,哥伦比亚大学

发表:2021年6月21日国家科学院的诉讼程序

抽象的:
金星被认为拥有全球连续的岩石圈,与特征在于地球的移动构造板材相反。然而,金星表面已被广泛变形,并且底层地幔的对流,可能与低强度下壳体一起作用,作为一些表面水平菌株的来源。然而,由地幔对流驱动的金星上的表面移动程度和其构造表达的风格和规模尚不清楚。我们在金星低地报告了一套全球分布的地壳块,显示出彼此旋转和/或横向移动的证据,类似于Jostling Pack Ice。在金星上至少有一些这种变形透露了局部最小的平原材料的施加。由具有长波长重力和地形一致的内部粘性流动模型计算的岩体应力足以在存在这些块的所有区域的上部地壳中驱动脆性失败,确认内部对流运动可以提供用于驱动变形的机制表面。有限但广泛的金星型岩性流动性,与指示汞,月亮和火星静态岩石圈的构造款式的对比,可能会在早期地球上提供与内表面耦合的平方,当全球热通量基本上高而且岩石圈通常比今天更薄。

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