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探索宇宙奧秘 · 理性思考
三十四年前,NASA的麥哲倫號飛船掠過金星,用雷達波掃過這片被硫酸云永久封鎖的煉獄。當時沒人想到,那些看似平淡無奇的黑白圖像里,竟藏著一條直徑一公里的地下空洞。直到近日,意大利特倫托大學的團隊從故紙堆中淘出這批數據,人類才第一次確認:金星地表之下,存在著巨大的熔巖管道。
尋找地外熔巖管歷來是難題。這些管道形成于火山噴發末期,熔巖流表面冷卻凝固成殼,內部巖漿卻繼續流淌,最終抽干形成隧道。它們通常深藏不露,只有當地下空洞的頂部塌陷,形成所謂的"天窗"(skylight)時,才可能被遠程察覺。
金星的環境讓這項搜索難上加難。這顆星球表面溫度高達460攝氏度,大氣壓是地球的90倍,濃厚云層徹底阻擋了光學觀測。研究人員只能依賴合成孔徑雷達(SAR),通過分析雷達回波的極化特征來推測地下結構。
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特倫托大學的團隊重新處理了1990至1992年間麥哲倫號拍攝的雷達圖像。在名為尼克斯山(Nyx Mons)的區域,一處表面塌陷引起了注意。研究團隊運用自主開發的成像算法,對這處天窗下方的電磁散射特征進行反演。
結果令人震驚。數據分析顯示,這處地下空腔直徑約一公里,頂部巖層厚度至少150米,空洞垂直深度不少于375米。更令人興奮的是,結合周圍地形地貌和附近其他塌陷坑的分布規律,研究人員推測這條熔巖管道可能沿著山勢延伸至少45公里。
這處發現不僅填補了空白,更驗證了一個長期存在的理論預測:金星的熔巖管應該比地球和火星的同類大得多。
物理學告訴我們,熔巖管的尺寸與行星重力、大氣密度密切相關。金星的重力約為地球的九成,但大氣密度卻是地球的近百倍。這種獨特的組合使得熔巖流在冷卻時,表面能迅速形成厚實的隔熱硬殼。外殼如同天然保溫層,讓內部高溫巖漿保持流動性更長時間,從而侵蝕出更寬、更高的管道。
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對比數據印證了這一推測。地球上的熔巖管通常直徑數米至數十米,月球上的可能達到數百米,而火星理論模型預測的上限也遠低于金星此次發現的規模。金星表面本就分布著比任何行星都更巨大、更漫長的熔巖通道,如今在其地下發現同等量級的管道系統,完全符合這顆星球的地質性格。
對于中國讀者而言,最關心的或許是我們在這場"星際洞穴探險"中身處何位。雖然中國目前尚未發射專門的金星軌道器,但在行星地質雷達探測與熔巖管研究方面,中國科學家早已布局深厚。
在月球熔巖管探測領域,中國走在世界前列。嫦娥四號著陸器攜帶的測月雷達(LPR)由中科院電子所研制,成功穿透月壤,在雨海區域識別出潛在的熔巖管結構。玉兔二號月球車積累的大量雷達數據,為中國科學家建立行星地下空洞識別算法提供了寶貴樣本。嫦娥五號返回的月壤樣品,也讓國內團隊對玄武巖流變特性有了更深理解,這些知識可直接遷移至金星地質研究。
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值得留意的是,隨著天問系列任務的推進,中國深空探測的目光正從火星向更深處延伸。雖然目前官方尚未公布專門的金星探測計劃,但利用現有技術積累參與國際數據合作,或在未來任務中搭載透視雷達,對中國航天而言并非難事。
此次發現的價值,更在于它為即將出征的兩艘探測器指明了靶點。
歐洲空間局的EnVision任務與NASA的VERITAS任務都計劃在2030年代抵達金星。與麥哲倫號相比,這兩艘飛船搭載的雷達系統分辨率將提升一個數量級。更重要的是,EnVision將攜帶次表層雷達探測儀(SRS),這種地面穿透雷達能主動發射低頻電磁波,穿透金星地表數百米深,即便沒有天窗暴露,也能直接"看"到地下的空洞結構。
這意味著,尼克斯山下的這處熔巖管可能只是冰山一角。未來雷達將有能力繪制金星地下隧道網絡的三維地圖,這不僅關乎火山活動歷史,更觸及一個誘人可能:金星表面極端惡劣,但其地下深處或許存在溫度溫和、輻射屏蔽良好的環境。在地球,熔巖管是極端微生物的樂園;在火星,它們是未來人類基地的候選址; 而在金星,這些巨大的地下空腔是否也曾孕育過生命?答案或許就藏在那些即將被雷達波照亮的黑暗深處。
Bruzzone, L., et al. (2026). Radar-Based Observation of a Lava Tube on Venus. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-68643-6
University of Trento. (2026, February 9). First evidence of a subsurface lava tube on Venus. Phys.org.
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