这块奇怪的岩石可能是数十亿年前在火星上爆发形成的

2010年,美国预计将要向火星发射一艘探测车,以用来确认火星上曾经是否有生命存在,同时也可以用来探测火星上的火山曾经爆发的剧烈程度。

这块奇怪的岩石可能是数十亿年前在火星上爆发形成的

从轨道上看,科学家们现在认为火星矿物的图像可能是由火山爆发造成的。

对于火星来说,火山爆发是很常见的,它最大的山峰奥林匹斯山(Olympus Mons)就证明了这一点。但是科学家目前还不了解这个行星上曾经是否发生过大型的爆发,这些事件更像是圣海伦斯火山而不是基拉韦厄火山。现在,一组科学家认为,一个特定的矿藏——2020年火星探测器应该能够研究的矿藏——表明这些爆炸性喷发确实发生过。

这块奇怪的岩石可能是数十亿年前在火星上爆发形成的

研究报告的主要撰写人、布朗大学行星科学专业的研究生克里斯托弗•克莱默在一份声明中说:“这是迄今为止最确凿的证据之一,证明火山爆发在火星早期更为常见。”“了解火星早期爆发的火山活动有多重要,最终对于了解火星岩浆中的水量、地下水的丰富程度和大气的厚度非常重要。”

这篇新论文的研究团队研究了美国宇航局火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)拍摄的照片。科学家们把注意力集中在一个叫尼利·福萨的地区,这个地区看起来有点支离破碎。2020年火星探测器的着陆点Jezero陨石坑位于该地区的东南边缘,靠近其边界处有一个巨大的陨石坑,科学家认为正是这个陨石坑导致了Nili Fossae的断裂感。

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Nili Fossae地区也有一些令人难以置信的岩石。该地区特别富含一种叫做橄榄石的矿物质,通常出现在行星的中心,而不是表面。作者写道,还有一系列的岩石类型,包括蛇纹石和碳酸盐,表明周围曾经有水。

但正是橄榄石引起了科学家们的注意。考虑到这种矿物通常位于行星内部深处,所有富含橄榄石的岩石都位于完全正常的岩石之上,缺乏橄榄石表明,在36亿至40亿年前,这里发生了一件大事。

也许是一块巨大的岩石与火星相撞,从火星内部挖出了橄榄石。然而,科学家们知道橄榄石不可能来自形成该地区最突出陨石坑的撞击,因为矿物位于陨石坑上方。这使得火山更有可能解释橄榄石是如何到达地表的。

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但是火山可以以两种不同的方式喷发:一种是所谓的喷流喷发,即恒星熔岩喷发,另一种是爆发性喷发,由火山内部的气体积聚驱动。喷发产生更多的熔岩;火山爆发会产生更多的火山灰。

因此,研究人员利用几台不同的火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)仪器收集的数据,测量了该地区富含橄榄石的岩层的厚度。科学家们发现了明显的层状斑块分布在下层地形,包括陡峭的陨石坑壁上。但即使是在陡峭的海拔变化,这些层也保持了相当一致的厚度。

这与科学家们对富含熔岩喷发的预期并不相符,因为当重力作用于这种液体时,熔岩会沉降到更平坦的表面。所以这些发现表明这次喷发是爆炸性的,并产生了火山灰。

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克雷默说:“这项研究从方法上与其他研究人员的工作有所不同,他们研究的是由这种基岩构成的地形的物理形状。”“组成它的几何形状、厚度和方向是什么?”我们发现,爆炸性的火山活动和火山灰降落的解释符合所有的标准,而关于这个矿床可能在几个重要方面与我们从轨道上观察到的不一致的所有其他观点。”

当然,从轨道上看也只能提供这么多的精度。这就是为什么克雷默和他的同事们期待着2020年火星探测器在富含橄榄石的地层附近着陆。他们希望机器人能花时间直接研究岩石,这样科学家们就能更好地了解这种物质是如何形成的。

克莱默说:“令人兴奋的是,我们很快就会知道我的判断是对还是错。”“这有点让人伤脑筋,但如果不是火山灰坠落,那可能会是更奇怪的事情。这也一样有趣,如果不是更有趣的话。”


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