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港大研究或助了解類地行星演化史

2017/9/19 — 17:31

木衛一 Io ,白煙為火山煙流/香港大學

木衛一 Io ,白煙為火山煙流/香港大學

與地球一樣,水星、金星和火星等都被稱為類地行星 (terrestrial planet) 。儘管這些行星地表面貌各有不同,但原來可能有不少相似之處。美國太空總署、漢普頓大學和香港大學研究人員嘗試以「熱管冷卻 (Heat-pipe cooling)」解釋類地行星的地質由來。報告已刊於《地球和行星科學通訊 (Earth and Planetary Science Letters) 》。

現時科學界一般相信類地行星擁有相似演化過程。首先,微行星增大引起加熱作用,並變異成不同金屬地核和矽質地幔等。類地行星各自演化,並形成不同的岩圈和構成不同的地質結構。

研究人員認為類地行星擁有各式各樣的地質特徵——水星年輕地貌、地球不同板塊、和火星分界等,雖然各有不同,但這些類地行星早期可能有共通之處。意念來由之一,就是木星衛星埃歐  (Io) 。

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Io 恰好給科學家帶來一點啟示。 Io 被木星和其他衛星的引力互動形成摩擦加熱影響。因此時至今日,潮夕熱化現象仍使 Io 維持著高溫,容許熱管冷卻出現。透過熱管冷卻機制,Io 的火山岩急速冷卻和被淹沒,導致表面冷凍物質移流冷卻岩圈,形成厚層單塊岩圈。

香港大學地球科學系副教授 Alex Webb 透過格陵蘭伊蘇地區的岩石樣本,相信 38 億年前,地球亦可能以「熱管模式」形成。同樣地,水星、火星和月球等全部都擁有堅固岩圈,因此類地行星亦有機會同樣由熱管冷卻形成。研究一方面可助了解太陽系類地行星演化史,未來更可以觀察其他類地行星在早期演化是否以「熱管冷卻」的機制演化成今日各式各樣的岩圈,以了解其他類地行星是否以同一機制形成。 

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來源:
科學家提出類地行星形成新概念》/香港大學

報告:
Moore, W. B., Simon, J. I., & Webb, A. A. G. (2017). Heat-pipe planets. Earth and Planetary Science Letters, 474, 13-19. DOI: 10.1016/j.epsl.2017.06.015

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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