金星地下巨型熔巖隧道現(xiàn)身：或重塑人類對“地球?qū)\生”的認知

意大利特倫托大學科研團隊近日宣布，他們在金星表面之下發(fā)現(xiàn)了一條巨型空洞熔巖隧道，為人類首次提供了關于這顆“地球?qū)\生星”地下火山結構的直接證據(jù)。 這一發(fā)現(xiàn)表明，金星的火山活動極有可能在其地質(zhì)演化中扮演了長期而關鍵的角色。

研究由意大利航天局資助，科學家通過重新分析美國宇航局“麥哲倫”號探測器在1990—1992年間獲取的合成孔徑雷達數(shù)據(jù)，在金星尼克斯山（Nyx Mons）區(qū)域識別出一個極具代表性的塌陷坑及其下方的巨大地下空洞結構。 論文于2月9日發(fā)表在《自然·通訊》上。

遙感實驗室負責人、特倫托大學信息工程與計算機科學系教授洛倫佐·布魯佐內(nèi)表示，人類對金星的認識仍然十分有限，此前從未能直接觀察到其表面之下正在發(fā)生的過程。 “此次識別出的火山空腔尤為重要，因為它首次為長期以來僅停留在理論層面的金星地下熔巖管提供了觀測證據(jù)?！彼f。 他指出，這一發(fā)現(xiàn)不僅有助于深化對金星演化過程的理解，也為未來的行星研究打開了全新視角。

在地球和月球上，熔巖隧道通常是在火山噴發(fā)中，流動熔巖表面形成硬殼、內(nèi)部繼續(xù)流動、最終留下中空通道而形成。 由于這類結構位于地下，往往只有在頂部塌陷形成“天窗”時才能被識別，其表面坑洞被視為進入熔巖管的潛在入口線索。 然而，金星終年被厚厚云層籠罩，光學相機無法直接觀測地表和次表層，科學家只能依靠雷達成像“透視”這顆行星。

科研團隊利用自研成像技術，對“麥哲倫”號在局部表面塌陷區(qū)域拍攝的雷達影像進行了重點處理，試圖在“天窗”附近尋找地下導管的信號。 分析結果顯示，在尼克斯山區(qū)域下方存在一條規(guī)模驚人的地下通道，其直徑估計約為1公里，頂部“巖蓋”厚度至少150米，空腔深度不小于375米。 研究團隊將其解釋為一條巨大的熔巖管（pyroduct）。

研究指出，金星的環(huán)境條件或許更有利于形成異常巨大的熔巖隧道。 相較于地球，金星較低的重力和稠密的大氣層，可能使得從火山口溢出的熔巖在流動過程中能更快形成厚實的隔熱外殼，從而長期維持規(guī)模龐大的地下熔巖通道。 此次識別出的熔巖管在寬度和高度上都明顯超過地球已知熔巖管以及對火星熔巖管的理論預期，其尺度已逼近甚至超過人類在月球上探測到的最大同類結構。 這一尺寸特征也與金星上其他火山地貌觀測結果相吻合，例如其表面的熔巖河道往往比其他類地行星更長、更寬。

目前的數(shù)據(jù)只能對靠近“天窗”的那一段空腔進行確認和測量，但通過周邊地形起伏與形態(tài)分析，并結合附近多處相似塌陷坑，研究團隊推斷，這一地下熔巖通道系統(tǒng)很可能向外延伸至少45公里。 布魯佐內(nèi)強調(diào)，要驗證這一假設并在金星上尋找更多熔巖管，需要更高分辨率的雷達圖像以及具備更強穿透能力的雷達系統(tǒng)提供的新數(shù)據(jù)。

該成果被視為即將到來的多項金星探測任務的重要先導信息。 其中，歐洲航天局的“EnVision”任務和美國宇航局的“VERITAS”任務都計劃搭載先進雷達載荷，用以獲取分辨率更高的地表圖像，從而對小尺度塌陷坑及其周邊結構進行細致分析。 “EnVision”還將配置軌道搭載的地下探測雷達（Subsurface Radar Sounder），可探測數(shù)百米深度的次表層結構，即便沒有表面開口，也有望直接“看到”地下熔巖通道。

布魯佐內(nèi)表示，此次僅是對金星地下火山世界的“初窺”，未來隨著新一代探測器發(fā)射與數(shù)據(jù)回傳，人類有望系統(tǒng)性繪制金星地下熔巖網(wǎng)絡的“地圖”。 他認為，這不僅將重塑人類對金星內(nèi)部活動和表面更新機制的理解，也可能為未來機器人甚至載人探測提供天然的屏蔽空間和科學探索目標。