科學家在一項新研究中報告說,新發現的構造“體系”可能會改寫我們對岩石世界如何演化的理解。
研究結果可能有助於解釋原因 地球 在地質上變得活躍起來 金星 仍然停滯不前,炙手可熱,這對我們的理解有潛在影響 是什麼讓行星適合居住。
當研究人員使用先進的地球動力學模擬來繪製各種 行星構造 機制——描述行星外殼在不同條件下如何變形和釋放熱量的獨特模式——他們發現了一個缺失的環節,他們稱之為“情景性的軟帽”。
研究小組在報告中表示,這一非凡的新框架為行星如何在活躍和不活躍狀態之間轉變提供了新的視角,從而重塑了關於行星演化和宜居性的科學假設。 一份聲明 解釋這項研究。
構造狀況影響行星的地質活動、內部演化、磁場、大氣,甚至影響其支持生命的潛力。情景破壞性蓋子基於板塊構造或移動蓋子狀態(例如現代地球)與靜止蓋子行為(例如 行進)。它描述了行星岩石圈在相對安靜時期和突然爆發的構造運動之間循環的狀態。與經典的靜止蓋不同,這種狀態允許由侵入岩漿作用和區域變形驅動的永久弱化,在重新凝固之前暫時軟化地殼。
研究人員表示,這種時斷時續的行為可能是地球早期演化中缺失的一環。模型表明地球可能已經經歷了一個上限階段,這逐漸為它做好了準備 岩石圈 當地球冷卻時,整個板塊構造。
這些發現還有助於解釋“記憶效應”——行星的構造行為是由其過去決定的——通過表明,隨著行星的岩石圈隨著時間的推移而減弱,就像地球一樣,構造狀態之間的轉變變得更加可預測。
通過首次繪製不同物理條件下的所有六種構造模式,該團隊構建了一個綜合圖表,揭示了行星冷卻時可能的轉變路徑。
研究報告的共同作者、中國科學院地質學家趙國春在聲明中表示:“地質記錄表明,早期地球的構造活動與我們新發現的區域特徵相匹配。” “隨著地球逐漸冷卻,其岩石圈在不同的物理機制下變得更容易破裂,最終導致了今天的板塊構造。這為解釋地球如何成為宜居行星提供了關鍵的拼圖。”
偶發的紅色帽可能會揭示金星長期存在的謎團。儘管金星的大小與地球大致相同,但它缺乏板塊構造的明確證據,而是顯示出火山重塑的地形和稱為日冕的獨特特徵。新的模擬通過將行星置於偶發或蓋帽深成狀態中來重現類似金星的模式,其中岩漿作用和地幔羽流週期性地使表面變薄,但不會產生真正的板塊。
研究合著者、倫敦大學學院地球動力學副教授馬克西姆·鮑爾默在聲明中表示:“我們的模型將地幔對流與岩漿活動密切相關。” “這使我們能夠在統一的理論框架內研究地球漫長的地質歷史和金星的現狀,並為尋找太陽系外的類似地球和潛在的宜居超級地球提供重要的理論基礎。”
由於構造控制著水和二氧化碳如何在行星內部和大氣中循環,了解岩石圈如何減弱和狀態之間的轉變可以幫助科學家評估哪些遙遠的世界可能支持穩定的氣候,甚至生命,並指導有關未來任務觀測目標的決策。
研究結果是 發表於 11 月 24 日 在《自然通訊》雜誌上。










