美国宇航局的麦哲伦数据揭示了金星上的火山活动

这张计算机生成的金星表面3D模型显示了Maat Mons火山的山顶，该火山显示出活动的迹象。一项新的研究发现，在1991年的八个月时间里，马阿特蒙斯的一个喷口变大并改变了形状，这表明发生了一次喷发事件。Credits: NASA/JPL-Caltech

（蜘蛛网eeook.com）据美国宇航局：首先，科学家们看到了地球孪生星球上活跃火山活动的直接证据，这为该机构的VERITAS任务进行调查奠定了基础。

首次在金星表面观察到近期火山活动的直接地质证据。科学家们是在仔细研究了30多年前由美国宇航局麦哲伦任务在20世纪90年代拍摄的金星雷达档案图像后做出这一发现的。这些图像显示，在不到一年的时间里，一个火山喷口正在改变形状，规模也在显著扩大。

科学家研究活火山，以了解行星内部如何塑造其地壳，推动其演变，并影响其可居住性。美国宇航局的一项新的金星任务将会做到这一点。由该机构在南加州的喷气推进实验室领导，VERITAS——金星发射率、无线电科学、InSAR、地形学和光谱学的简称——将在十年内发射。该轨道飞行器将从表面到核心研究金星，以了解一个与地球大小相同的岩石行星如何走上一条非常不同的道路，发展成为一个覆盖着火山平原和变形地形的世界，隐藏在厚厚的，炎热的，有毒的大气层下。

“美国宇航局选择VERITAS任务启发我在麦哲伦数据中寻找最近的火山活动，”阿拉斯加大学费尔班克斯分校的研究教授、领导档案数据搜索的VERITAS科学团队成员罗伯特·赫里克说。“我真的没想到会成功，但在大约200个小时的人工比较不同麦哲伦轨道的图像后，我看到了同一地区相隔8个月拍摄的两张图像，显示了火山爆发引起的地质变化。”

《科学》杂志发表的一项新研究描述了这项研究及其结论。赫里克还于3月15日在德克萨斯州伍德兰兹举行的第54届月球和行星科学大会上展示了这一发现。

左侧显示了金星表面玛特和奥扎蒙斯地区的海拔数据，研究区域由黑色方框表示。右边是麦哲伦之前(A)和之后(B)对Maat Mons上扩大的火山口的观察，在一次喷发事件后可能有新的熔岩流。Credits: Robert Herrick/UAF

Herrick发现的地质变化发生在Atla Regio，这是金星赤道附近的一个广阔的高地地区，拥有地球上最大的两座火山，Ozza Mons和Maat Mons。该地区长期以来被认为是火山活跃的地区，但是没有直接证据表明最近的活动。在仔细研究麦哲伦雷达图像时，赫里克发现了一个与马阿特蒙斯有关的火山喷口，该喷口在1991年2月至10月间发生了显著变化。

在2月的图像中，喷口看起来接近圆形，覆盖面积不到1平方英里(2.2平方公里)。它有陡峭的内侧，并显示出从外部斜坡流出的熔岩迹象，这些因素暗示了活动。在八个月后拍摄的雷达图像中，同一个喷口的面积扩大了一倍，变得畸形。它似乎也被一个熔岩湖填满了。

但由于这两次观察是从相反的视角进行的，他们的视角不同，这使得他们很难进行比较。三十年前数据的低分辨率只会使工作更加复杂。

Herrick与JPL的Scott Hensley合作，Scott hens ley是VERITAS的项目科学家，也是分析类似Magellan的雷达数据的专家。两位研究人员创建了各种配置的喷口计算机模型，以测试不同的地质事件场景，如山体滑坡。从这些模型中，他们得出结论，只有火山爆发才可能导致这种变化。

汉斯莱说:“只有几个模拟与图像相符，最有可能的情况是，在麦哲伦任务期间，金星表面发生了火山活动。虽然这只是整个星球的一个数据点，但它证实了现代地质活动的存在。"

科学家们将Maat Mons活动产生的熔岩流的规模比作2018年夏威夷大岛基拉韦厄火山爆发。

这张带注释的、计算机模拟的金星表面全球地图是由美国宇航局麦哲伦和先锋金星轨道飞行器任务的数据汇编而成的。Maat Mons火山显示出最近喷发的迹象，位于地球赤道附近的黑色方块内。Credits: NASA/JPL-Caltech

Herrick、Hensley和VERITAS团队的其他成员渴望看到该任务的先进科学仪器和高分辨率数据将如何补充麦哲伦的雷达图像，这些图像改变了人类对金星的认识。

“金星是一个神秘的世界，麦哲伦带来了这么多的可能性，”新奥尔良杜兰大学VERITAS副首席研究员詹妮弗·惠顿说。“现在我们非常确定地球仅在30年前经历了一次火山爆发，这是真理号将做出的令人难以置信的发现的一个小预演。”

VERITAS将使用最先进的合成孔径雷达来创建3D全球地图，并使用近红外光谱仪来计算表面的构成。该航天器还将测量该星球的重力场，以确定金星内部的结构。这些仪器将一起提供关于地球过去和现在地质过程的线索。

尽管麦哲伦的数据最初研究起来很麻烦——Herrick说，在20世纪90年代，他们依赖于由NASA汇编并通过邮件发送的金星数据光盘——VERITAS的数据将在网上向科学界开放。这将使研究人员能够应用机器学习等尖端技术来分析这颗行星，并帮助揭示它最深处的秘密。

这些研究将由预计在21世纪30年代初发射的欧洲航天局(ESA)金星探测任务EnVision来补充。该航天器将携带自己的合成孔径雷达(称为VenSAR)，这是JPL大学正在开发的，以及类似于VERITAS将携带的光谱仪。汉斯莱和赫里克都是文萨尔科学团队的重要成员。

VERITAS和NASA的惰性气体、化学和成像的深度大气金星调查(DAVINCI)任务在2021年被NASA的发现计划选为该机构的下一个金星任务。VERITAS的合作伙伴包括洛克希德·马丁航天公司、意大利航天局、德国航空航天中心和法国国家空间研究中心。“发现”计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔航天飞行中心的行星任务计划办公室管理，为华盛顿的美国宇航局科学任务理事会的行星科学部门服务。