金星Maat Mons火山的3D雷达图像
近日，据麻省理工学院消息，一项新研究展现了金星上最近的一次火山活动，并显示地球的这颗姊妹星球上的火山——从地质学上讲——是活火山。科学家首次探测到金星上最近的一次火山活动。
知晓金星上的火山是活跃的可能能够为了解金星神秘的地质历史提供线索，金星没有板块构造，这意味着金星的地表并非从一个刚性板块在地幔底层缓慢移动的过程中演化而来。因为金星上失去控制的温室气体效应——或者说是当金星从太阳中吸收的能量高于自身反射回去的能量时所发生的现象——首次被发现，所以这一发现可能也将使我们能够更好地理解一般情况下的气候变化，更确切地说将有助于我们理解火山中发出的气体可能如何影响行星的大气层。
虽然之前的数据也显示了金星上的火山活动，但是直到现在科学家才能够真正估计这些火山活动在时间上离现在有多近。通过分析金星地表上的多个“活跃地区”——位于金星地形隆起处的火山地带有几千公里宽——一组科学家，包括麻省理工学院（MIT）地球、大气与行星科学系三井（Mitsui）职业发展地质学助理教授琳迪·埃尔金斯-坦顿（LindyElkins-Tanton），得出结论称金星上的几处火山熔岩流可以追溯到250年至250万年前。考虑到金星大约有46亿年历史，同时金星完整的地表被认为有大约5亿年历史，所以即便是距今250万年的熔岩流也意味着金星上的火山是很活跃的，据本周四发表在《科学》（Science）杂志上的一篇论文称。
这些“新近的”熔岩流为一个关于行星演化的理论提供了支持：即金星通过火山活动逐渐地重塑其地表，而这种重塑是类似于地球的、从星体内部慢慢散失热量的过程的结果，而不是通过长时间（几亿年）的休眠期之后灾难性的火山爆发活动而实现的。
领头的作者苏·斯姆雷卡尔（Sue Smrekar），美国宇航局喷气推进实验室的一名地球物理学家，解释说对金星上火山活动发生率的研究将帮助我们确定火山爆发可能会如何进一步提高金星大气层中浓度本已很高的二氧化硫，而大气层中的二氧化硫浓度限制了太阳辐射能够从金星上逃离的数量。“理解金星内部散热过程、火山活动期间释放的气体以及金星上的气候条件这三者之间的联系，能够帮助我们更好地理解地球上的气候过程，同时能够帮助我们解释从太阳系其他行星上获取的新数据，”她说。
“活跃地区”的火山活动
使用NASA麦哲伦航天器（Magellan spacecraft）在1990年间收集的金星地形与重力数据，科学家最终确定了金星上9个火山活跃地区。然后斯姆雷卡尔的研究团队分析了由可见光与红外热成像光谱仪（VIRTIS）观测到的其中三个活跃地区的数据。VIRTIS是欧洲航天局（EuropeanSpace Agency）2006年发射的金星快车航天器（Venus Express spacecraft）上安装的一种机载设备，可以检测金星地表的热度变化。
通过比较这两套数据（麦哲伦航天器获取的数据以及VIRTIS获取的数据），科学家发现火山活跃地区的特定部分具有“异常高的”辐射率（或称辐射能量的能力）。同时因为计算与实验室的实验复制的金星地表与大气层的活动，表明辐射率一直在下降，所以辐射率能够成为某个地质年代的一个重要指标。“这些明显很‘年轻’的岩石与每个火山活跃地区的‘最年轻’的火山熔岩流相对应，使我们能够自信地判定这些岩石是在新近的火山活动期间形成的，”斯姆雷卡尔说。
科学家认为熔岩流之所以具有这么高的辐射率，是因为它们是‘新鲜的’——至少不超过250年至250万年。他们通过使用麦哲伦航天器的数据去估计火山活跃地区熔岩流的体积，最终确定了这些熔岩流的时间范围。然后他们按照重塑金星地表的比率对估计的熔岩流体积水平进行划分，划分的结果支持了最近的金星地表重塑事件的估计时间。这些结果为我们提供了一个估计的熔岩流时间范围。
因为实验室的实验显示风化在金星上非常快速地进行，斯姆雷卡尔的研究团队认为其中的最小值更可能是熔岩流的年代，这表明金星地表的重塑是通过持续不断的规模较小的火山喷发进行的，而非一种较大的灾难性的过程。斯姆雷卡尔指出金星上的火山甚至现在都可能是活跃的，但是还没有数据能确认这一点。
罗格·菲尔普斯（Roger Phillips），美国西南研究所的一名行星科学家，将这个结果称为寻找金星火山是活火山的证据的过程中“无限接近的确凿证据”。然而，他补充道，还需要在确定金星地表如何重塑这个问题做出更多的努力，科学家需要确切地了解地表风化率如何影响辐射率。“如果你知道辐射率，你可能就能够明确地指出熔岩流的年代，”他解释说。
斯姆雷卡尔后续的研究工作将包括更深入地分析辐射率数据中观察到的异常，不过她指出这些工作被有限的以及过时的数据限制了。“我们想知道金星地表上矿物质的更多信息，但是我们想的这些都是基于苏联的登陆车在30年前登陆金星所收集的数据，”她说。同时她补充道，麦哲伦航天器所收集的地形数据分辨率太低，这使得解释粗糙地形处的辐射率异常变得十分困难。
关于金星上最近一次火山活动的这一发现为金星研究带来了一次提升，使一个可能的针对金星的探索计划将进入预期阶段，比如NASA之前已经提出过的新领域计划。作为曾经提出这一计划的团队的其中一员，埃尔金斯-坦顿认为这一发现巩固了这项为使我们更精确地了解金星而去收集数据的计划的需要。“我们需要重新考虑迫使地球的姊妹星球发展成现在不适宜居住的状态的演化历史和过程，”她说。“由于数据是如此稀少，所以我们得出的任何结论都将会是革命性的，”她说。
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