美國宇航局的檔案數據顯示，金星可能正在從被稱為Coronae區的地質活動中失去熱量，可能就像地球上的早期構造活動。地球和金星是岩石行星，其大小和岩石化學性質大致相同，因此它們應該以大致相同的速度將其內部熱量流失到太空。

地球如何失去其熱量是眾所周知的，但金星的熱流機制一直是一個謎。一項研究使用了美國宇航局麥哲倫任務的三十年前的數據，對金星如何冷卻進行了新的研究，發現該星球最上層的薄區域可能提供了一個答案。

我們的地球有一個加熱周圍地幔的熱核，地幔將熱量帶到地球堅硬的外層岩石層，或岩石圈。然後熱量流失到空間，冷卻地幔的最上層區域。這種地幔對流驅動著地表的構造過程，使移動的板塊錯落有致地運動著。金星沒有構造板塊，所以這個星球如何失去熱量，以及什麼過程塑造了它的表面，一直是行星科學中長期存在的問題。

這項研究利用麥哲倫航天器在20世紀90年代初對金星上被稱為Coronae的準圓形地質特徵的觀測來研究這個謎團。研究人員對麥哲倫號圖像中可見的Coronae區進行了新的測量，得出結論：Coronae區往往位於該行星岩石圈最薄和最活躍的地方。

這張復合雷達圖像是通過將美國宇航局麥哲倫任務的大約70個軌道的數據疊加到波多黎各的阿雷西博天文台射電望遠鏡獲得的圖像上而製作的。邊緣表明可能有構造活動。資料來源：美國宇航局/JPL

位於南加州的美國宇航局噴氣推進實驗室的高級研究科學家Suzanne Smrekar說：”長期以來，我們一直被鎖定在金星岩石圈是停滯和厚實的這個想法中，但是我們的觀點現在正在發生變化，”他領導了發表在《自然地球科學》雜誌上的這項研究。

就像薄床單比厚被子釋放更多的體溫一樣，薄的岩石圈允許更多的熱量通過上升到外層的熔岩浮力柱從地球的內部釋放出來。通常情況下，在熱流增強的地方，地表下的火山活動也會增加。因此，Coronae可能揭示了今天活躍的地質學正在塑造金星表面的位置。

研究人員專注於65個以前沒有研究過的Coronae區，這些區域最多只有幾百英里寬。為了計算它們周圍岩石圈的厚度，他們測量了每個日冕周圍的溝槽和山脊的深度。他們發現，在岩石圈更加靈活或有彈性的地區，山脊之間的間隔更緊密。通過應用一個關於彈性岩石圈如何彎曲的計算機模型，他們確定，平均而言，每個日冕周圍的岩石圈約為7英里（11公里）厚–比以前的研究表明的要薄得多。這些區域的估計熱流大於地球的平均水平，這表明日冕在地質上是活躍的。

這張來自美國宇航局麥哲倫任務的雷達圖像顯示了位於金星南半球的圓形斷裂圖案，直徑約為124英里（200公里），顯示了可能與火山活動有關的各種特徵。資料來源：美國宇航局/JPL

Smrekar說：”雖然金星沒有地球式的構造，但這些薄的岩石圈區域似乎允許大量的熱量流出，類似於地球海底形成新構造板塊的區域。”

了解地球過去的一個窗口

為了計算一個天體的表面物質有多老，行星科學家計算可見的撞擊坑的數量。對於像地球這樣一個構造活躍的星球，撞擊坑被大陸板塊的俯衝所抹去，並被火山的熔岩所覆蓋。如果金星缺乏構造活動和類似地球地質的定期攪動，它應該被舊的隕石坑所覆蓋。但是通過計算金星隕石坑的數量，科學家估計其表面是相對年輕的。

最近的研究表明，金星表面的年輕外觀很可能是由於火山活動造成的，它推動了今天的區域重現。這一發現得到了新的研究的支持，表明在Coronae區有更高的熱流–地球的岩石圈在過去可能類似於這種狀態。

“有趣的是，金星提供了一個了解過去的窗口，幫助我們更好地理解地球在25億年前可能是什麼樣子。”Smrekar說，他也是美國宇航局即將進行的金星輻射率、無線電科學、InSAR、地形學和光譜學（VERITAS）任務的主要研究人員，他說：”它處於一種預測在行星形成構造板塊之前發生的狀態。”

VERITAS將接續麥哲倫號的工作，改進該任務的數據，這些數據分辨率低，誤差大。該任務的目標是在十年內發射，它將使用一個最先進的合成孔徑雷達來創建三維全球地圖，並使用一個近紅外光譜儀來弄清地球表面是由什麼構成的。VERITAS還將測量該行星的引力場以確定金星內部的結構。這些儀器將共同填補這個星球過去和現在的地質過程的故事。

“VERITAS將是一位軌道地質學家，能夠準確地指出這些活躍地區的位置，並更好地解決岩石圈厚度的局部變化。我們甚至將能夠捕捉到岩石圈的變形過程，”Smlkar說。”我們將確定火山活動是否真的使岩石圈’軟’到足以失去像地球一樣多的熱量，或者金星是否有更多的謎團。”