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金星的火山活動

金星表面以火山地貌為主，比太陽系中任何一顆其他行星都擁有更多的火山。其表面90%為玄武岩，約65%的地區都是由火山熔岩平原拼接組成，說明火山活動對它的表面形成起了主要作用。在這裡有超過1000座的火山結構，金星可能會周期性地被熔岩淹沒，科學家們從地表撞擊坑的密度得出，該行星5億年前可能發生過一次重大的全球性地表更新事件[1]。金星包裹着一層富含二氧化碳的大氣層，其濃度是地球的90倍。儘管金星上有1600多座主要的火山，但目前還沒有一座正在噴發的火山，而且大多數可能都是很久前就已停止活動的死火山[2]。

顯示在金星表面透視圖中8公里高的瑪阿特火山，麥哲倫探測器拍攝的雷達圖像。

然而，麥哲倫探測器的雷達偵測顯示，金星最高的火山-瑪阿特山有相對較近期的火山活動證據，在它的山頂附近及北側分布有酷似火山灰流的物質。儘管許多證據表明金星上可能存在火山活動，但目前瑪阿特火山的噴發尚未得到證實。儘管如此，2020年1月的最新研究表明，金星目前存在着火山活動[3][4]。 

火山類型

金星上有眾多的盾狀火山、廣泛分布的熔岩流和一些地球上沒有的被稱為薄餅狀穹丘和「蜱狀」結構的異樣火山。薄餅穹頂火山直徑高達24公里(15英里)，高度不超過1.6公里(1英里)，比地球上形成的火山大100倍。它們通常與「冕狀物」和「鑲嵌地塊」聯繫在一起，鑲嵌地塊是金星上獨有的地貌，為大面積高度變形區，可見到二維或三維褶皺和斷裂，而薄餅狀穹丘則被認為形成於金星高氣壓下噴發的高粘性、富含二氧化硅的熔岩。 

 
金星艾斯特拉區二座65公里(40英里)寬、不高於1公里(0.62英里)的薄餅狀穹丘。

「蜱狀」結構又叫貝狀邊緣穹丘，常被戲稱為「虱子」，因為看上去像長有許多條「腿」的穹丘，被認為經歷過崩塌或塊體運動-如山體周邊滑坡，有時可在它們周圍看到散落的碎屑堆積物。

 
計算機生成的金星薄餅穹丘透視圖阿爾法區

地球上的火山主要可分為兩種形式：盾狀火山和複式火山或層狀火山。盾狀火山，如夏威夷的火山，形成於地球深處被稱為「熱點」區所噴出的岩漿。盾狀火山的熔岩流動性較高，並且容許氣體散逸。複合火山，如聖海倫火山和皮納圖博火山，它們的形成與板塊構造有關。在該類型火山形成於海洋地殼板塊向下俯衝到另一板塊隱沒帶下方，並伴隨有海水的流入，所以產生了一種膠狀熔岩，限制了氣體逃逸，因此，複合火山往往噴發得更猛烈。

 
金星上蛛網膜地形的表面特徵

金星沒有板塊運動或海水，火山大多屬於盾狀火山。儘管如此，金星上的火山型態仍舊與地球的不同。地球上的盾狀火山寬約數十公里，高度可達十公里，假如茂納凱亞火山的高度是從海底測量的話。金星的盾狀火山面積可覆蓋數百公里，但它們相對平坦，平均高度約1.5公里。大型火山由於其巨大的垂直荷載導致金星岩石圈向下彎曲，在山體周圍產生彎曲的凹溝和/或環形斷裂[5]。大型火山山體的重量也會導致岩漿庫發生類似岩床般的垮塌，從而影響了地表下岩漿的傳播[6]。 

 
貝狀邊緣穹丘：「蜱蟲」

金星表面其他獨特特徵是「新星」(由岩脈或地塹造成的放射狀結構)和蛛網膜地形。新星的形成是因為大量岩漿被擠壓到地表後形成具有很強雷達反射訊號的輻射狀山脊和溝槽，這些岩脈環繞岩漿湧出的中心點形成對稱的網狀結構，這些結構也可能會因岩漿庫的塌陷而下陷。

蛛網膜地形之所以這麼命名，是因為它們類似於蜘蛛網，具有幾個同心的卵形，周圍環繞着一個複雜的放射狀裂縫網，與新星類似。目前總共確認了250多處蛛網膜地形區域，但尚不清楚它們是否有共同的形成起源，抑或是不同地質作用的結果[7]。

近期的火山活動 

金星上的火山活動都發生在過去的250萬年內，目前尚無絕對的證據表明金星上有任何一座火山近期發生過噴發。最新的雷達圖像顯示了1000多個火山結構，並有跡象表明該行星地表可能會因泛濫的熔岩而被周期性地改變。除了雷達圖像外，還有表明火山活動還在發生的確鑿證據，包括高層大氣中二氧化硫含量的異常變化，二氧化硫是火山釋氣中重要的組成部分。然而，低層大氣中二氧化硫含量卻一直保持穩定，這意味着上方雲層中二氧化硫濃度的增加可能是全球大氣變化所致。儘管大氣變化可能是顯示金星上曾產生過火山噴發的證據，但很難確定它們是否還在噴發[7]。2014年3月，發現了金星上火山持續活動的首個直接證據，在甘尼斯裂谷(Ganis Chasm)帶邊緣上空，靠近盾狀火山薩帕斯山附近，出現了紅外線「閃光「。這些閃光也曾在2008年和2009年的兩至三個地球日期間被觀測到，並認為是由火山噴發釋放的熾熱氣體或熔岩產生的[8]。科學家們懷疑瑪阿特山、奧扎山(Ozza Mon)和薩帕斯山可能是三座活躍的火山[9][10]。2020年，馬里蘭大學在瑞士國家科學基金會和美國宇航局支持下進行的一項研究發現，有37座金星冕狀物顯示出持續活動的跡象。馬里蘭大學的勞倫特·蒙特西教授說：「我們可以指着某座火山說，瞧，這不是一座古老的火山，而是一座活躍在今天的火山，它也許休眠了，卻不是死亡……」，這些活躍的冕狀物位置上相互靠近在一起，所以安置地質調查設備現在變得更方便了[11][12]。  

閃電

金星上的閃電可能是檢測火山活動或大氣對流的一種手段，因此人們致力於探測金星上可能出現的閃電[13]，雖然沒有直接觀測到閃電，但最有說服力的證據是所有四架金星着陸器在雲層下都記錄到了甚低頻（VLF）無線電波輻射[13]。日本軌道飛行器黎明號探測器目前正在搜索金星上的可見閃電以及其他科學目標[14]。

探索

2010年4月，蘇珊娜·斯姆雷卡爾(Suzanne Smrekar)等人公布，金星快車觀測到了大約25萬年前或更短時間內噴發的三座火山，這表明金星會周期性地被熔岩流覆蓋[15][16]。她提出了兩項前往金星的任務來勘查這顆行星：一艘是「金星起源探索者」(VOX)，另一艘是「真相號」(VERITAS)。與此同時，日本黎明號探測器自2015年12月來仍在環繞金星運行，其目標之一是使用其紅外攝像機掃描活躍的火山活動，但承擔此項任務的紅外探測器在2016年12月經過短時間觀測後就因發生故障而停止工作了[17][18]。  

參閱

 
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參考文獻

  1. ^ D.L. Bindschadler. Magellan: A new view of Venus' geology and geophysics. American Geophysical Union. 1995 [2007-09-13]. （原始內容存檔於2012-01-13）. 
  2. ^ Volcanoes on Venus Retrieved on 2007-08-18 網際網路檔案館的存檔，存檔日期August 17, 2007，.
  3. ^ Hall, Sannon. Volcanoes on Venus Might Still Be Smoking - Planetary science experiments on Earth suggest that the sun's second planet might have ongoing volcanic activity.. The New York Times. 9 January 2020 [10 January 2020]. （原始內容存檔於2020-01-09）. 
  4. ^ Filiberto, Justin. Present-day volcanism on Venus as evidenced from weathering rates of olivine. Science. 3 January 2020, 6 (1): eaax7445. PMID 31922004. doi:10.1126/sciadv.aax7445  . 
  5. ^ [McGovern and Solomon, 1998]
  6. ^ Galgana; et al. Evolution of large Venusian volcanoes. American Geophysical Union. 2011 [2011-07-25]. [失效連結]
  7. ^ 7.0 7.1 A New Episode of Volcanism on Venus. ESA: Science and technology. December 2, 2012
  8. ^ Hot lava flows discovered on Venus. 2015 [2020-10-27]. （原始內容存檔於2015-06-19）. 
  9. ^ Venus Volcano Watch. Mattei, M. F. The Journal of the Association of Lunar and Planetary Observers, Volume 53, Number 2, p.6. March 2011.
  10. ^ Venus Volcano Observing List for Spring 2018. Mattei, M. F. The Journal of the Association of Lunar and Planetary Observers, Volume 60, Number 2, p.38-39. March 2018.
  11. ^ Jason Goodyer. Venus has at least 37 recently-active volcanoes. BBC. 25 July 2020 [1 August 2020]. （原始內容存檔於2021-01-25）. 
  12. ^ Mihika Basu. 37 active volcanoes found on Venus, scientists say this suggests planet's interior is still 'churning'. MEAWW. 20 July 2020 [1 August 2020]. （原始內容存檔於2020-10-31）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Lightning detection on Venus: a critical review （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Ralph D. Lorenz. Prog Earth Planet Sci (2018) 5: 34. 20 June 2018. doi:10.1186/s40645-018-0181-x
  14. ^ Hunt for optical lightning flash in Venus using LAC onboard Akatsuki spacecraft. Takahashi, Yukihiro; Sato, Mitsuteru; Imai, Masataka. 19th EGU General Assembly, EGU2017, proceedings from the conference held 23–28 April 2017 in Vienna, Austria., p.11381.
  15. ^ Smrekar, Suzanne E.; Stofan, Ellen R.; Mueller, Nils; Treiman, Allan; Elkins-Tanton, Linda; Helbert, Joern; Piccioni, Giuseppe; Drossart, Pierre, Recent Hot-Spot Volcanism on Venus from VIRTIS Emissivity Data, Science, 2010,, Forthcoming (5978): 605–8, Bibcode:2010Sci...328..605S, PMID 20378775, doi:10.1126/science.1186785 .
  16. ^ Overbye, Dennis, Spacecraft Spots Active Volcanoes on Venus, New York Times, April 9, 2010 [2020-10-27], （原始內容存檔於2021-02-26） .
  17. ^ Initial products of Akatsuki 1-μm camera （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Earth, Planets and Space. 2018, vol. 70, nbr. 6. doi:10.1186/s40623-017-0773-5
  18. ^ AKATSUKI orbit control at perihelion. JAXA. 1 November 2011 [3 December 2011]. （原始內容存檔於2012-05-13）. 

 

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