火星可能近期发生过火山喷发——这对寻找生命来说是个好消息

新证据表明,火山活动发生在距今仅 50,000 年前,在宏大的时间尺度上这是一段很短的时间。
A fissure in the Cerberus Fossae formation on Mars.
火星裂缝周围的暗色物质表明近期有火山活动。刻赤峡谷NASA/JPL/MSSS/The Murray Lab

不久前,大多数科学家还认为火星是一个死寂寒冷的星球。但是,正如我们之前报道的,微生物 可能就隐藏 在这颗红色星球的表面之下,靠其地核保持温暖,并以岩石辐射为食。现在,另一项研究表明,火星可能在距今 50,000 年前——在地质时间尺度上几乎是上周——就发生了 火山爆发

“如此近期的活动引发了这样的可能性,即火星在火山活动方面‘至今仍可能活跃着’,”位于亚利桑那州图森的行星科学研究所的行星科学家 David Horvath 说。他当时在亚利桑那大学领导了这项研究。

更重要的是,NASA 的“洞察号”任务 已经探测到了来自 Horvath 研究区域的火星震。Horvath 说,这些地震表明地表下可能仍有熔岩,温暖着冰封的地表,并可能在火山热点周围形成液态水。这可能会在火星地下创造一个生命避难所。

该团队(隶属于亚利桑那大学)研究了刻赤峡谷(Cerberus Fossae)中的一个裂缝,这是已知一系列地裂缝中的一个。他们发现该裂缝周围有一片暗色区域,他们认为这是火山喷发产生的火山灰和碎片。这些裂缝横跨火星表面数英里,尽管它们相当浅。Horvath 说,有问题的这个裂缝深约 20 米。

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他们之所以关注这个特殊的裂缝,是因为它很显眼。根据热成像,Horvath 说,它周围的暗色物质明显,并且保温性能良好。研究人员认为,熔岩从裂缝中流出,形成了这片暗色区域。这个地点离火星赤道区域的埃律西昂火山(Elysium Mons)并不远,这个区域被称为埃律西昂平原(Elysium Planitia)。

他们通过计算覆盖它的暗色层中的陨石坑数量来确定该地貌的年代。由于火星上几乎没有天气,撞击坑会长期保留在地表。通过计算每单位面积的陨石坑数量,可以估算出该区域的年龄——越古老,陨石坑应该越多。

一些陨石坑是暗色的——与周围区域颜色相同——而一些较浅色的陨石坑则从下方显现出来。该团队将其解释为旧的陨石坑被更暗的熔岩和火山灰填埋,而新的陨石坑则穿透了这层暗色物质,露出了下面的岩石。

他们估计该地点形成于 50,000 至 200,000 年前。

“他们用于估算年龄的陨石坑计数技术‘相当标准’,”未参与该研究的爱达荷大学火山学家 Erika Rader 说。但她也指出,他们的年龄估算依赖于该地貌是火山作用的结果这一假设。她表示,这些地貌并非完全是火山造成的,但这需要更近距离的观察,最好是显微镜下的观察。

“火星上有大量的沉积物和大量的风,”她说。从远处看,这些移动的颗粒会产生与火山过程相似的图案。

然而,如果火星确实存在火山活动,那么生命就有可能存在于大型火星火山周围的小型地下岛屿中。Rader 说,如果火星火山与地球上的火山相似,它们可能已经活跃了数百万年,从而保存了这些宜居的区域。但她也表示,这仍然是一个非常极端的环境。相比之下,地表深处并受辐射滋养的环境可能更稳定。

至于火星目前是否存在火山活动?“我希望它是真的,”Rader 说。“但是……仅仅依靠这篇论文还不足以让我相信这一点。”

Rader 表示,结合“洞察号”关于火星震的发现和火星上的热量测量,有“足够的证据”表明需要一项专门的火星任务来确定这颗红色星球是否仍然拥有熔融的核心。

 

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Leto Sapunar

特约撰稿人,科学

Leto Sapunar是一名自由撰稿的科学记者,自2020年起报道物理学、太空、气候和科学问责。他自2021年初以来一直在为《流行科学》撰稿,他的作品还刊登在《科学美国人》、《内幕气候新闻》和Retraction Watch等出版物上。工作之余,他会写科幻小说或进行攀登运动。


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