金星的地壳仍在悄悄活动吗？

30多年前，美国“麦哲伦号”探测器绕金星运行，用雷达绘制出一幅前所未有的星球地图。当时科学家还不清楚自己看到的到底是什么——那些巨大的环形地貌，有的像沼泽上浮起的涟漪，有的则像地壳开裂留下的疤痕。它们被命名为“冠状构造”（coronae），分布在金星各地，有的直径达到数百公里。

如今，科学家重新回到这些陈旧的数据中，在地形与重力信号的细节里发现了一些新的线索。这些“花环”形状的构造，也许并非古老而死去的痕迹，而是仍在演化之中的地质伤口。它们暗示着一件原本不被预期的事情：金星，可能至今仍在经历某种构造活动。

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这颗“死星”可能还活着

在太阳系中，金星常被视为地球的“恶毒双胞胎”——与我们大小相仿，却在演化的早期踏上了截然不同的路径。那里表面温度高达460℃，大气中弥漫着二氧化碳和硫酸云，没有液态水，也没有板块构造。

至少我们曾这么认为。

“地球的表面之所以会持续演化，是因为它拥有不断漂移、碰撞、俯冲的板块系统，” 研究负责人、美国马里兰大学的地球物理学家加埃尔·卡西奥利（Gael Cascioli）说，“但金星并没有这些。它的地壳看似一整块，应该是冷却僵硬的。但我们看到的，不像是一个完全停滞的世界。”

研究团队利用“麦哲伦号”提供的雷达地形图与重力数据，分析了75个冠状构造，发现其中有52个的地下存在异常的“浮力物质”——一种比周围岩石更轻、更热的材料，可能是来自金星地幔深处的上升岩浆柱，也就是所谓的地幔热柱（mantle plume）。

这是一种地质活动的标志。

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冠状构造：星球内部的声音

在地球上，地幔热柱最著名的例子之一就是夏威夷群岛。炽热的岩浆从地幔深处涌出，顶起地壳，喷发、冷却、再移动，形成一串串岛屿。而在金星上，地幔热柱看起来也在发挥类似的作用，但过程更为微妙。

“我们看到的这些冠状构造，并不只是死火山，” 卡西奥利解释道，“它们周围的重力数据、下方的密度变化，显示它们仍在与地幔互动。”有些构造可能正经历类似地球早期的“拟俯冲”过程：当地幔上升，岩石圈被顶起、拉裂，并向外扩展，与周围较冷的岩石碰撞，迫使一部分下沉。

还有一种机制被称为岩石圈滴落（lithospheric dripping）。可以把它想象成锅底凝结的水滴，当岩石圈中局部区域变得冷却、致密，就会如水珠般“滴落”到更深处的地幔中。这种动态，也可能正在金星的冠状构造之下悄然发生。

研究中甚至还识别出一些地区，地幔热柱正在厚重的岩石圈下方积聚能量，或许正在为未来的火山活动“蓄势”。

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一面镜子，照出地球的前世？

这些构造在地球上是看不到的。我们早已拥有完整的板块构造系统，它的推挤、撕裂与再造不断更新着地壳。冠状构造可能是在地球尚未进入板块构造阶段时曾出现的过渡结构，今天只在金星上留下踪迹。

正因为如此，金星也许能成为我们理解地球远古演化史的一面镜子。

瑞士伯尔尼大学的地球物理学家安娜·古尔赫（Anna Gülcher）说：“这项研究对我们理解早期地球有重要意义。那时候没有板块，地壳可能就是像金星这样被地幔热柱不断顶起、开裂、回收。”

她领导的团队构建了三维地质模型，模拟了不同地幔热柱形成冠状构造的可能过程，并与“麦哲伦号”的观测数据逐一对比。这些模型帮助科学家推测地下是否存在高温浮力区，是研究这类星球地壳动力学的重要工具。

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VERITAS：下一次探访

尽管“麦哲伦号”的数据已经帮助我们窥见了一角，但它的分辨率有限。科学家正在为下一步做准备：NASA的VERITAS任务预计最早于2031年发射，将搭载高分辨率合成孔径雷达和重力测量仪器，对金星进行新一轮扫描。

“VERITAS将提供的重力图，其精度可能是目前的两到四倍，” 该任务负责人、喷气推进实验室的行星科学家苏珊·斯梅尔卡（Suzanne Smrekar）说，“那会改变我们对金星地质的理解，也可能让我们重新审视地球在几十亿年前的模样。”

这是一种跨越星球、跨越时代的科学对话。

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岩浆之下，有回应

我们曾以为金星已经沉寂。它的大气翻滚，表面灼热，仿佛在过去的某个时刻停止了地质的演化。但现在，越来越多的证据显示，这颗星球仍在内部低语——冠状构造是它留下的语言，是它的回应。

有时候，理解一个星球最好的方式，是倾听它还在变化的部分。

图一：金星南半球一个大型冠状结构的艺术构想图，显示了活跃的火山活动和一个俯冲带，前景中的地壳正沉入行星内部。图源：NASA/JPL-Caltech/Peter Rubin

图二：麦哲伦号探测器在金星表面观测到的大型冠状结构。图源：NASA/JPL-Caltech

图三：金星冠状结构下持续存在的各种地质构造活动示意图。图源：Anna Gülcher，CC BY-NC

信源：Gael Cascioli, A spectrum of tectonic processes at coronae on Venus revealed by gravity and topography, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt5932. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt5932