克里斯多夫·漢米爾頓（Christopher Hamilton）曾經想成為一名建築師。然而，這位亞利桑那大學的行星科學家現在研究的，卻是一種完全不同的環境構造：它們是
貫穿整個太陽系的火山所形成的奇怪結構，包括了地球、火星、月球和其他星球。他使用的技術工具多種多樣，包括用於人工智能的神經網絡和傳統的地質田野測繪。
NASA噴氣推進實驗室的行星地質學家勞拉·科伯（Laura Kerber）評價他：“他的一個非凡之處在於，他的目光總是不斷地在不同的世界穿梭。”
Christopher Hamilton探索火山活動如何建造了不同的世界
Hamilton的第一次跨界具有一定的必然邏輯，那是在加拿大達爾豪西大學讀本科的他，從建築學轉向了地質學。他認為，建築藍圖和地質圖是非常相似的，兩者都能告訴告訴我們這個地方過去有什麼，它們是如何建造的，又可以如何拆除。
這也正是熔岩——這種能塑造任何類地行星的基本組成部分——發揮作用的地方。為了理解其他行星的火山地形是如何形成的，科學家首先會參照我們自己的星球，看看熔岩是如何塑造地球特徵的。
從地球出發，第一站冰島火山
比如說，冰島就完全算得上是一個不同的世界。在大學期間，Hamilton用了一年的時間在那裡研究和繪製埋藏在一層厚厚的翠綠色苔蘚下的火山結構。這些火山結構是自有歷史記錄以來，
規模最大的一次火山噴發的遺蹟。 冰島的拉基火山覆蓋著一層厚厚的翠綠色苔蘚| Chmee2/Valtameri
大約240年前，拉基（Laki）火山在狂怒中甦醒，噴湧而出的熔化的玄武岩橫掃大地。當熔岩水體（如沼澤或湖泊）相遇時——轟！強烈的蒸汽爆炸在地面上留下了深深的凹痕。科學家稱這些火山口一樣的結構為火山無根構造（volcanic rootless construct），或稱錐形構造，因為它們與任何地下岩漿供應都沒有聯繫。
去火星看火山
火星上也有類似的地形。這顆紅色行星的早期圖像表明，火星表面到處都是火山無根構造，這為火星曾經有著“水汪汪”的歷史提供了重要線索。Hamilton將這些特徵作為自己在夏威夷大學攻讀博士時期的研究重點。
（左）冰島散佈著錐形無根火山構造，當熔岩流經有水的地形時，會形成這種構造。這幅照片拍攝的是冰島的Myvatn湖。（右）火星上也有這些假火山口，是火星有水的過去的殘留| HANSUELI KRAPF/WIKIMEDIA COMMONS (CC BY-SA 3.0), UNIV. OF ARIZONA, JPL-CALTECH/NASA
Hamilton與顧問Sarah Fagents合作，繪製了火星上167組錐形無根構造的分佈圖。據研究人員估計，這些火山構造是熔岩在2.5億到7500萬年前的某個時候流經該地區之時形成的。這些熔岩與大量的冰相互作用，模擬結果表明，這些冰埋藏在火星表面以下至少42米的地方。這些相互作用也可能產生了短暫的水熱系統，為微生物提供了適宜居住的環境。這些推測都已於2010年發表在了《地球物理研究期刊：行星》上。
Fagents說：“Hamilton是一個非常好奇並渴望知識的人，他有深入研究問題的能力，而且不懼怕涉足新的領域。”
探索木衛一的火山
事實上，當Hamilton完成博士學位的時候，他正在思考那些不熟悉的環境。他說：“我不想只關注一個地方，我想了解整個太陽系中的不同地質過程都是如何進行的。“2011年至2014年，Hamilton在NASA戈達德太空飛行中心，將研究的注意力轉向了其他地外火山活動。
其中一個項目關注的是木星最內層的衛星——火焰般的“木衛一”。這是太陽系中最活躍的火山體。
火焰般的木衛一表面，活躍的火山不斷噴發| NASA
長期以來，研究人員一直認為木衛一的劇烈火山活動是由固態的衛星上所謂的“潮汐加熱”現象造成的：來自附近兩顆衛星以及木星的引力會擠壓和拉伸木衛一，從而加熱其內部。
但是這個猜想並不能完全解釋木衛一的產熱機制。2015年，Hamilton證明，如果假設木衛一是部分流體的狀態，那麼觀測與模擬的結果匹配得更好。
研究小組正在向NASA提出一項建議，希望能借助一種能夠識別從數十萬張衛星圖像捕捉到的潮汐加熱模式的計算機算法，更徹底地研究木衛一的潮汐加熱機制。
木星和繞著木星旋轉的四顆伽利略衛星，木衛一在最內層軌道| NASAJuno
Hamilton還與Kerber合作，向NASA提議一項低成本的任務——向地球的月球發射探測器，將它降落到被稱為天窗的古老熔岩管道內。
這些熔岩管道是如何形成的？它們是由什麼構成的？在Hamilton最早的一項研究中，他重建了上世紀70年代夏威夷基拉韋厄火山熔岩流形成的熔岩通道，以求能夠理解這些問題。
夏威夷基拉韋厄火山熔岩流形成的熔岩管和天窗| Hawaiian Volcano Observatory, U.S. Geological Survey
Hamilton的作品中貫穿著這樣一個主題：要真正探索那些或許某天會成為人類新的棲息地的星球，科學家必須首先了解這些星球上有哪些物質和資源可以利用。某種程度上，這好似是另一種類型的建築學。
閱讀更多 科技全觀 的文章
