這塊奇怪的岩石可能是數十億年前在火星上爆發形成的

2010年,美國預計將要向火星發射一艘探測車,以用來確認火星上曾經是否有生命存在,同時也可以用來探測火星上的火山曾經爆發的劇烈程度。

這塊奇怪的岩石可能是數十億年前在火星上爆發形成的

從軌道上看,科學家們現在認為火星礦物的圖像可能是由火山爆發造成的。

對於火星來說,火山爆發是很常見的,它最大的山峰奧林匹斯山(Olympus Mons)就證明了這一點。但是科學家目前還不瞭解這個行星上曾經是否發生過大型的爆發,這些事件更像是聖海倫斯火山而不是基拉韋厄火山。現在,一組科學家認為,一個特定的礦藏——2020年火星探測器應該能夠研究的礦藏——表明這些爆炸性噴發確實發生過。

這塊奇怪的岩石可能是數十億年前在火星上爆發形成的

研究報告的主要撰寫人、布朗大學行星科學專業的研究生克里斯托弗•克萊默在一份聲明中說:“這是迄今為止最確鑿的證據之一,證明火山爆發在火星早期更為常見。”“瞭解火星早期爆發的火山活動有多重要,最終對於瞭解火星岩漿中的水量、地下水的豐富程度和大氣的厚度非常重要。”

這篇新論文的研究團隊研究了美國宇航局火星勘測軌道飛行器(Mars Reconnaissance Orbiter)拍攝的照片。科學家們把注意力集中在一個叫尼利·福薩的地區,這個地區看起來有點支離破碎。2020年火星探測器的著陸點Jezero隕石坑位於該地區的東南邊緣,靠近其邊界處有一個巨大的隕石坑,科學家認為正是這個隕石坑導致了Nili Fossae的斷裂感。

這塊奇怪的岩石可能是數十億年前在火星上爆發形成的

Nili Fossae地區也有一些令人難以置信的岩石。該地區特別富含一種叫做橄欖石的礦物質,通常出現在行星的中心,而不是表面。作者寫道,還有一系列的岩石類型,包括蛇紋石和碳酸鹽,表明周圍曾經有水。

但正是橄欖石引起了科學家們的注意。考慮到這種礦物通常位於行星內部深處,所有富含橄欖石的岩石都位於完全正常的岩石之上,缺乏橄欖石表明,在36億至40億年前,這裡發生了一件大事。

也許是一塊巨大的岩石與火星相撞,從火星內部挖出了橄欖石。然而,科學家們知道橄欖石不可能來自形成該地區最突出隕石坑的撞擊,因為礦物位於隕石坑上方。這使得火山更有可能解釋橄欖石是如何到達地表的。

這塊奇怪的岩石可能是數十億年前在火星上爆發形成的

但是火山可以以兩種不同的方式噴發:一種是所謂的噴流噴發,即恆星熔岩噴發,另一種是爆發性噴發,由火山內部的氣體積聚驅動。噴發產生更多的熔岩;火山爆發會產生更多的火山灰。

因此,研究人員利用幾臺不同的火星勘測軌道飛行器(Mars Reconnaissance Orbiter)儀器收集的數據,測量了該地區富含橄欖石的岩層的厚度。科學家們發現了明顯的層狀斑塊分佈在下層地形,包括陡峭的隕石坑壁上。但即使是在陡峭的海拔變化,這些層也保持了相當一致的厚度。

這與科學家們對富含熔岩噴發的預期並不相符,因為當重力作用於這種液體時,熔岩會沉降到更平坦的表面。所以這些發現表明這次噴發是爆炸性的,併產生了火山灰。

這塊奇怪的岩石可能是數十億年前在火星上爆發形成的

克雷默說:“這項研究從方法上與其他研究人員的工作有所不同,他們研究的是由這種基岩構成的地形的物理形狀。”“組成它的幾何形狀、厚度和方向是什麼?”我們發現,爆炸性的火山活動和火山灰降落的解釋符合所有的標準,而關於這個礦床可能在幾個重要方面與我們從軌道上觀察到的不一致的所有其他觀點。”

當然,從軌道上看也只能提供這麼多的精度。這就是為什麼克雷默和他的同事們期待著2020年火星探測器在富含橄欖石的地層附近著陸。他們希望機器人能花時間直接研究岩石,這樣科學家們就能更好地瞭解這種物質是如何形成的。

克萊默說:“令人興奮的是,我們很快就會知道我的判斷是對還是錯。”“這有點讓人傷腦筋,但如果不是火山灰墜落,那可能會是更奇怪的事情。這也一樣有趣,如果不是更有趣的話。”


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