研究表明，数十亿年前金星有类似地球的板块构造

在冰雪中的玫瑰

一项新的研究发现，根据科学家的说法，金星是一个灼热的行星荒地，可能曾经发生过类似于早期地球上发生的构造板块运动。鸣谢:美国宇航局/JPL

（）据布朗大学：一项新的研究发现，根据科学家的说法，金星是一个灼热的行星荒地，可能曾经发生过类似于早期地球上发生的构造板块运动。这一发现为金星上早期生命的可能性、其进化历史和太阳系历史提供了诱人的场景。

布朗大学研究人员领导的一个科学家小组在《自然·天文学》上发表文章，描述了使用金星的大气数据和计算机建模来显示行星当前的大气和表面压力的组成只有在早期形式的板块构造中才有可能，这是一个对生命至关重要的过程，涉及多个大陆板块在彼此下方推、拉和滑动。

在地球上，这一过程在数十亿年间不断加剧，形成了新的大陆和山脉，并导致了稳定地球表面温度的化学反应，从而产生了更有利于生命发展的环境。

另一方面，金星，地球最近的邻居和姐妹行星，走向相反的方向，今天它的表面温度足以熔化铅。一种解释是，这颗行星一直被认为有一个所谓的“停滞盖”，这意味着它的表面只有一个单一的板块，只有最少量的给予、运动和气体被释放到大气中。

这篇新论文认为情况并不总是如此。为了解释金星大气中存在的丰富的氮气和二氧化碳，研究人员得出结论，金星肯定在行星形成后的某个时候出现过板块构造，大约在45亿至35亿年前。这篇论文表明，这种早期的构造运动，像在地球上一样，在板块移动的数量和移动的程度方面是有限的。它也会同时发生在地球和金星上。

该研究的主要作者马特·韦勒(Matt Weller)说:“一个重要的结论是，我们很可能在同一时间在同一个太阳系中有两颗行星在板块构造体系中运行，这种构造模式允许我们今天在地球上看到生命，”他在布朗大学担任博士后研究员时完成了这项工作，现在在休斯顿的月球和行星研究所工作。

这支持了古代金星上存在微生物生命的可能性，并表明这两颗行星——它们位于同一个太阳附近，大小大致相同，质量、密度和体积相同——在某一点上比之前认为的更相似。

这项工作也强调了行星上的板块构造可能只是时间的问题——因此，生命本身也是如此。

布朗大学地球、环境和行星科学助理教授、该研究的共同作者亚历山大·埃文斯说:“迄今为止，我们一直从二元角度考虑构造状态:它要么是真的，要么是假的，在地球的持续时间内要么是真的，要么是假的。”

“这表明行星可能会在不同的构造状态之间转换，这实际上可能相当普遍。地球可能是局外人。这也意味着我们可能会有一些行星在可居住性方面进进出出，而不仅仅是持续可居住。”

根据这篇论文，当科学家们试图了解附近的卫星时，这一概念将是重要的，比如木星的欧罗巴，它已经证明有类似地球的板块构造，以及遥远的系外行星。

研究人员最初开始这项工作是为了表明遥远的系外行星的大气可以成为它们早期历史的有力标志，然后决定在离家更近的地方调查这一点。

他们使用金星大气的当前数据作为他们模型的终点，并假设金星在其整个存在过程中都有一个不流动的盖子。很快，他们就能够看到，就当前大气中存在的氮和二氧化碳的量及其导致的表面压力而言，模拟再现行星当前大气的模拟与行星现在的位置不匹配。

然后，研究人员模拟了地球上发生了什么，才会形成今天的样子。当他们解释了金星历史早期有限的构造运动，然后是今天存在的停滞的盖子模型时，他们最终几乎完全匹配了这些数字。

总的来说，该团队认为这项工作是关于大气的概念证明，以及它们提供对过去的洞察力的能力。

“我们仍然处于这种范式中，我们利用行星的表面来了解它们的历史，”埃文斯说。“我们真的第一次表明，大气层实际上可能是了解一些行星非常古老的历史的最佳方式，这些历史通常不会保存在表面上。”

即将到来的美国宇航局达芬奇任务，将测量金星大气中的气体，可能有助于巩固这项研究的发现。与此同时，研究人员计划深入研究论文提出的一个关键问题:金星上的板块构造发生了什么？论文中的理论表明，这颗行星最终变得太热，其大气层太厚，导致构造运动的必要成分枯竭。

“金星在某种程度上基本上耗尽了能量，这阻止了这一过程，”丹尼尔·伊瓦拉说，他是布朗大学地球、环境和行星科学系的教授，也是论文的合著者。

研究人员表示，这一过程的细节可能对地球有重要意义。

“这将是理解金星、其演化以及最终地球命运的下一个关键步骤，”韦勒说。“什么条件会迫使我们沿着类似金星的轨迹运动，什么条件可以让地球保持宜居？”