利用美国航空航天局的麦哲伦数据发现正在进行的金星火山活动

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这张由计算机生成的金星表面三维模型显示了Sif Mons火山，该火山正显示出持续活动的迹象。利用美国国家航空航天局麦哲伦任务的数据，意大利研究人员在20世纪90年代初宇宙飞船绕地球运行时检测到了火山喷发的证据。（来源：美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院）

据美国宇航局（喷气推进实验室）：对麦哲伦雷达数据的分析发现，20世纪90年代初爆发了两座火山。这增加了2023年麦哲伦数据中发现的另一座活火山。

金星上最近火山活动的直接地质证据已被第二次观测到。意大利科学家分析了美国国家航空航天局麦哲伦任务的档案数据，揭示了表面变化，表明航天器绕地球运行时爆发的火山熔岩流形成了新的岩石。由美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室管理，麦哲伦在1990年至1992年间绘制了金星98%的表面地图，其生成的图像仍然是迄今为止最详细的金星图像。

“以这些地图为指导，我们的研究结果表明，金星的火山活动可能比之前想象的要活跃得多，”领导这项研究的意大利佩斯卡拉德安嫩齐奥大学的Davide Sulcanese说。“通过分析我们在金星上两个地点观察到的熔岩流，我们发现金星上的火山活动可以与地球上的火山喷发活动相媲美。”

这一最新发现建立在2023年麦哲伦合成孔径雷达图像的历史性发现之上，该图像揭示了金星赤道附近与火山Maat Mons有关的喷口的变化。雷达图像被证明是地球上最近火山喷发的第一个直接证据。通过比较麦哲伦雷达图像随时间的变化，2023年这项研究的作者发现了由金星地下的熔融岩石流出引起的变化，这些岩石填充了喷口的火山口并溢出喷口的斜坡。

科学家们研究活火山，以了解行星内部如何塑造地壳、推动其进化并影响其宜居性。金星上最近火山活动的发现为该行星的历史以及为什么它走上了与地球不同的进化道路提供了宝贵的见解。



在开始金星之旅之前，美国国家航空航天局的麦哲伦飞船在地球轨道上被亚特兰蒂斯号航天飞机的STS-30任务释放。这张照片拍摄于1989年5月4日，麦哲伦是第一艘从航天飞机上发射的行星航天器。（来源：美国国家航空和航天局）

雷达后向散射

在发表在《自然天文学》杂志上的这项新研究中，研究人员同样关注麦哲伦合成孔径雷达的档案数据。雷达发出的无线电波穿过金星厚厚的云层，然后从金星表面反弹回航天器。这些被称为反向散射的反射雷达信号携带着他们遇到的岩石表面物质的信息。

研究的两个地点是艾斯特拉里焦的Sif Mons火山和拥有众多火山特征的Niobe Planitia西部。通过分析1990年和1992年从这两个地点接收到的反向散射数据，研究人员发现，在后来的轨道上，雷达信号强度沿着某些路径增加。这些变化表明形成了新的岩石，很可能是两年期间火山活动形成的凝固熔岩。但他们也考虑了其他可能性，例如存在微型沙丘（由风吹沙形成）和可能干扰雷达信号的大气效应。

为了帮助确认新的岩石，研究人员分析了麦哲伦的测高（表面高度）数据，以确定地形的坡度，并定位熔岩流动的障碍物。

罗马萨皮恩扎大学的研究合著者Marco Mastrogiuseppe说：“我们将这些信号解释为沿着斜坡或火山平原的流动，这些流动可以像流体一样偏离盾状火山等障碍物。”。“在排除了其他可能性后，我们确认了我们的最佳解释，即这些是新的熔岩流。”

研究人员利用地球上的流量进行比较，估计在这两个地点安置的新岩石平均深度在10到66英尺（3到20米）之间。他们还估计，Sif Mons火山喷发产生了约12平方英里（30平方公里）的岩石，足以填满至少36000个奥运会规模的游泳池。Niobe Planitia火山喷发产生了约17平方英里（45平方公里）的岩石，将填满54000个奥运游泳池。相比之下，2022年地球上最大的活火山夏威夷毛纳罗亚火山的喷发产生了熔岩流，其物质足以填满10万个奥运会游泳池。

喷气推进实验室高级研究科学家、2023年研究的合著者Scott Hensley说：“这项令人兴奋的工作提供了另一个新熔岩流导致金星火山变化的例子，这增加了Robert Herrick博士和我去年报道的喷口变化。”。“这一结果，加上早期发现的当今地质活动，增加了行星科学界对未来金星任务的兴奋。”

找出火山

Hensley是美国国家航空航天局即将进行的VERITAS任务的项目科学家，Mastrogiuseppe是其科学团队的成员。VERITAS是Venus Emissivity、Radio science、InSAR、Topography和Spectroscopy的缩写，计划在下个十年初推出，使用最先进的合成孔径雷达创建3D全球地图，并使用近红外光谱仪计算金星表面的组成，同时跟踪火山活动。此外，航天器还将测量行星的引力场，以确定其内部结构。

JPL高级科学家、VERITAS首席研究员Suzanne Smrekar表示：“我们的国际同事对金星上最近火山活动的这些新发现提供了令人信服的证据，证明VERITAS到达金星时，我们应该瞄准哪些区域。”。“我们的航天器将有一套识别表面变化的方法，这些方法比麦哲伦图像更全面、分辨率更高。活动的证据，即使是在分辨率较低的麦哲伦数据中，也有可能彻底改变我们对这个神秘世界的理解。”

关于使命

美国国家航空航天局的VERITAS任务于2021年在美国国家航空宇航局的发现计划下被选中。任务合作伙伴包括洛克希德·马丁航天公司、意大利航天局、德国航空航天中心和法国国家空间研究中心。“发现计划”由位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的行星任务计划办公室为位于华盛顿的美国国家航天局科学任务局行星科学部管理。