NASA研究揭示金星地殼驚人秘密

金星由於大小與地球相似，因此常被稱為是地球的姊妹星。不過，在過去的觀測研究中並沒有發現金星擁有和地球一樣的板塊隱沒帶，令人猜想金星的地殼會因火山活動而愈來愈厚。近期由美國太空總署（NASA）資助的研究發現，金星的地殼厚度可能不如科學家們的想像。

這張金星表面的照片以東經 180 度為中心，是由麥哲倫任務以合成孔徑雷達獲得的資料，馬賽克拼貼而成。（來源：NASA/JPL）

地球的岩石地殼是由緩慢移動的巨大板塊組成，這些板塊彼此之間會互相推擠與碰撞，進而形成褶皺和斷層。當兩塊板塊碰撞時，較輕的板塊會滑到密度較大的板塊上方，迫使較重的板塊進入地函，這個過程被稱為隱沒。隱沒的板塊逐漸下沉到地球內部，同時在高溫和高壓下變質、熔融，產生地表的火山活動。

然而，在金星上並沒有發現如地球一般的板塊邊界。但與此同時，金星表面的火山活動卻相當活躍，長年累積下來可能會讓金星的地殼變得愈來愈厚。近期由NASA林登．詹森太空中心（Lyndon B. Johnson Space Center）的科學家賈斯汀．菲利貝托（Justin Filiberto）等人組成的團隊，利用過去金星探測所獲得有限的表面玄武岩組成，以電腦進行金星的地質模型模擬，赫然發現金星的地殼平均厚度僅約40公里，最厚處約65公里，和地球相差不遠。

透過玄武岩和鹼性玄武岩成分的岩石學模型模擬5-25°C/km的熱梯度狀況下的地殼成分和厚度。為簡單起見，含有石榴石的礦物組合被歸類為石榴石變輝長岩（以深紅色顯示），不含石榴石的礦物組合被歸類為變輝長岩（以藍色顯示），而實際礦物學可能有所不同。虛線表示可能的最大地殼厚度，上升的岩漿（紅色）表示地殼和地函開始融化之處。

菲利貝托解釋說：「根據我們的模型，隨著地殼變厚，其底部會變得非常緻密。最後要不是脫落成為地函的一部分，就是變得足夠熱而熔化。」因此，雖然金星沒有移動的板塊，但其地殼內部確實會讓岩石經歷變質過程。菲利貝托認為他們的新模型解釋了金星表面物質如何回到內部的循環模式，一種不同於地球，形成熔岩與火山的方式。

科學家們希望能夠收集更多觀測數據來讓模型更加完整。計畫中的探測任務包括NASA的DAVINCI（金星深層大氣惰性氣體、化學和成像調查）和VERITAS（金星發射率、無線電科學、InSAR、地形和光譜學）以及與歐洲太空總署 (ESA) 合作的Envision。這些計畫或將有助於確認金星岩石變質和循環過程，並說明地質活動與火山和大氣演化之間的關聯。

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。