

火山爆发不是火星地貌的主要威胁,但最近可能有一个与阿拉斯加大小相当的区域 被熔岩覆盖,时间甚至可能仅追溯到一百万年前。这些发现的详细信息刊登在 12月15日发表于《地球物理学研究期刊:行星》 上的一项研究中,并揭示了巨大的裂缝可能导致了严重的洪水事件。熔岩和洪水混合物之间的反应可能创造了一个可能孕育生命的 환경。
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一个地质“死亡”的星球?
地球拥有非常活跃的板块构造,这些不断搅动的地壳碎片改变着我们的星球表面。火星长期以来被认为是一颗 地质“死亡”的星球,因为它缺乏板块构造,而且从未观测到火山活动。然而,一些近期的发现对火星一直如此的观念提出了质疑,包括 证据表明,埃律西昂平原地区下方巨大的地幔柱 曾是该星球相对近期剧烈地震和火山活动的幕后推手。 埃律西昂平原 是这颗红色星球上最年轻的地貌,因此研究它有助于科学家更好地理解其过去,包括更多的水文和火山事件。
在这项 新研究 中,来自亚利桑那大学和阿拉斯加费尔班克斯大学的一个团队结合了美国宇航局的 火星勘测轨道飞行器 拍摄的图像和穿地雷达的测量数据,重建了他们在埃律西昂平原上能够探测到证据的每一个单独熔岩流的三维模型。调查显示,该星球在近期发生了40多次火山活动。其中一次最大的熔岩流可能以近1000立方英里玄武岩填充了火星上一个名为阿塔巴斯卡谷的地貌。
“埃律西昂平原的火山活动比之前想象的要活跃得多,甚至可能至今仍然活跃,”该研究的合著者、行星地质学家 Joana Voigt 在声明中表示。Voight 在亚利桑那大学攻读博士学位期间完成了这项研究,现任加州理工学院喷气推进实验室的博士后研究员。
美国宇航局的 洞察号着陆器 在2018年至2022年间记录到的火星地震也为该研究团队提供了进一步的证据,表明这颗红色星球在地表之下并非完全“死亡”。
“我们的研究提供了除地球以外,对行星上地质学上近期火山活动的、最全面的记载,”该研究的合著者、亚利桑那大学行星地质学家 Christopher Hamilton 在声明中表示。“这是对过去约1.2亿年火星年轻火山活动的最佳估计,这段时间相当于地球上恐龙繁盛到现在的时期。”
蒸汽可能意味着什么,对于寻找生命证据而言
这项研究的发现对未来探索 火星在其历史上的某个时期是否曾孕育生命 具有重要意义。埃律西昂平原留下了 几次大规模洪水的痕迹,而喷涌的熔岩与洪水或冰的相互作用很可能以戏剧性的方式塑造了地貌。该团队在埃律西昂平原发现了蒸汽爆炸的证据。 天体生物学家 对这类相互作用很感兴趣,因为它们可能产生了 有利于微生物生命 的热液环境。
为了更仔细地观察,该团队使用了火星勘测轨道飞行器上搭载的CTX相机拍摄的图像,以及该轨道飞行器HiRISE相机在选定区域拍摄的其他图像。他们还使用了美国宇航局火星全球探勘者号上的火星轨道激光高度计的数据记录。然后,他们将这些图像与美国宇航局的探地浅层雷达(SHARAD)探测器进行的勘测数据相结合。
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“有了SHARAD,我们能够探测到地表以下460英尺的深度,”Voigt说。“结合这些数据集,我们能够重建研究区域的三维视图,包括在熔岩从多个裂缝喷发并填满之前被流水侵蚀的盆地和渠道的地形。”
对火星地质特征的这种详细重建,为科学家们提供了了解其过去形成过程的窗口。了解这颗星球的火山与地壳之间的关系,是 重构该星球古环境条件 的关键。除了岩浆中的水分被抛射到火星大气中然后在地表结冰外,火山爆发还可以导致大量地下水释放到地表。
该团队计划继续使用通过各种成像方法获得的复杂数据集,以建立对火星表面及其下方物质的更详细的见解。
根据Voigt的说法,熔岩流表面就像“一本本打开的书,如果你知道如何阅读它们,它们就能提供关于它们形成过程的丰富信息。这些曾经被认为是毫无特色、乏味的区域,比如埃律西昂平原,我认为它们隐藏着很多秘密,它们渴望被解读。”