我们看到的火星大部分图像都使其地貌看起来平坦而广阔，但实际上，它拥有太阳系中一些最大的山脉。虽然这颗行星目前相当不活跃，但它曾经非常活跃。火星有风和沙丘，它们在其表面形成了与地球上看到的相似的独特地貌，而一项新研究表明，火星可能比我们想象的与地球有更多共同之处。
陨石不断地划过我们的天空，降落在世界各地。偶尔，一小块火星碎片会在穿过我们的大气层时幸存下来，并被发现——主要是在撒哈拉沙漠和南极洲——研究人员收集它们以供将来研究。今天在《自然·通讯》杂志上发布的一篇新论文称，这些火星陨石可能与夏威夷火山形成的相同火山过程有关。
这些岛屿炽热的山脉是由所谓的“热点”形成的，即地幔物质上升到地表并导致熔化。一个很好的例子是非常活跃的基拉韦亚火山。但是，当这些“热点”火山由于物质的不断形成和硬化而变得越来越重时，它们实际上可以形成一种完全不同的火山。它们会因为岩石而变得如此沉重，以至于物理上弯曲和扭曲夏威夷下方的巨大洋壳。当这种弯曲发生时，就像跷跷板一样，较大的、较重的火山周围的区域会受到挤压和抬升——形成新的、可能喷发的山峰。
“如果你去瓦胡岛或一些较老的岛屿，你会发现这种火山活动发生在原始火山活动很久之后。一个很好的例子是钻石头火山口，”加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究负责人、地质学家詹姆斯·戴（James Day）说。
瓦胡岛的钻石头火山口是由于较老、较大火山的构造应力而形成的。“这与我们在火星陨石中看到的情况完全一致，”戴说。
进入火星：科学家们知道两种类型的火星陨石，称为谢尔戈蒂特（shergottites）和纳克莱石（nakhlites），虽然它们听起来像是同一个超级英雄团队的成员，但它们在年龄和化学成分上却大相径庭。尽管收集了 200 多块火星陨石，科学家们仍然不知道它们来自火星的哪个地方。虽然他们确实知道它们是火山起源的，但如果你见过火星的地质图，你会知道这颗行星上到处都是火山。
但这项新研究可能提供了一个重要线索。戴和他的团队分析了 40 块火星陨石的化学成分，发现它们之间存在一些相似之处——这与地球上的火山岩之间的关系并无不同。纳克莱石具有独特的成分，与我们在地球上发现的大多数火山都不太匹配，而谢尔戈蒂特则类似于夏威夷基拉韦亚火山等热点形成的火山的残余物。这就是戴认为可能发生在火星上的情况。而奥林匹斯山——太阳系中最大的火山，高度是珠穆朗玛峰的数倍——绝对能够胜任。火星的其他地区也有类似钻石头的小型、鲜为人知的火山。戴认为，就像我们在夏威夷周围看到的那样，奥林匹斯山等大型火山的重量弯曲和扭曲了火星的整个区域——形成了小型山脉，而纳克莱石可能就来自这些地方。
“这两种相似的熔岩或火山风格的特点是，它们都需要一个已经熔化的来源，”戴说。“在钻石头发生的是，板块正在被弯曲、挤压和压缩，一点点富集的物质可以被挤出来——这就是我们在火星的纳克莱石中看到的情况。”
亚利桑那州立大学实验岩石学博士后研究员凯拉·伊阿科维诺（Kayla Iacovino）表示，这项研究的绝妙之处在于它能够解释火星上所有的大小火山。“他们的模型似乎符合我们对火星火山活动的地球化学观测（来自陨石样本），而且它不需要一种奇怪的、超凡脱俗的解释来解释火星上火山的形成方式或原因。”
戴说，几十年来，人们一直在寻找这些陨石的来源，现在这可以为他们提供一个搜索目标。“如果这个模型是正确的，他们应该会在远离大火山的地方发现这些熔岩。他们应该在板块被向上弯曲的区域找到它们。”
北卡罗来纳州立大学行星地质学助理教授保罗·伯恩博士（Dr. Paul Byrne）说：“我们早就知道火星上的巨大火山是夏威夷盾状火山更大、更古老的版本。这项研究采用了一种有趣的方法，将我们对火星陨石化学成分的了解与大型地球物理过程（如这些巨大板块的弯曲）相结合。”
了解曾经发生在火星上的火山过程，不仅对于完善火星历史至关重要，而且有助于确定其宜居性。“如果没有地球上的火山活动，我们就不会在大气中拥有一些维持我们生物圈生存的必要气体，”戴说。我们在地球上发现的纳克莱石是富含水的，这意味着水有助于熔化过程的发生。这可能表明火星上的火山与水循环有关。
“如果在地球上看到这种过程，它是否可能类似于其他行星上的火山活动？答案是，根据火星陨石，是的，”戴说。现在，他和他的同事们必须等待更多关于这些火山区域的卫星观测数据，以查看数据与他的假设是否一致。
“现在该轮到遥感器去查看它们的成像和光谱数据，并决定它们是否匹配。”
