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火星最年轻火山或支持生命

科普小知识2022-07-14 22:44:01
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新发现的火山可能为微生物生命形式的繁殖提供了一个良好的环境。资料来源:美国航天局

火星曾经似乎是一个更令人兴奋的地方。是的,今天那里有沙尘暴和潜在的水渗漏,但是几十年前,它是一个有巨大火山的神奇地方,形成了一个巨大的峡谷系统和支流峡谷。现在,行星科学家已经在地质学上确定了看起来像是最近形成的火山。令人兴奋的是,它们可能曾经为微生物生命形式的繁殖提供了最好的环境。

火星奥林匹斯是太阳系中最大的火山,高22公里,底部延伸超过500公里。它在30亿年前开始生长,但是从相对缺乏重叠的撞击坑来判断,一些岩浆从它两翼的高处喷涌出来可能只有200万年前。小行星撞击形成的陨石坑可以显示太阳系中行星表面的年龄,陨石坑越多,时间越长。但是来自火山的新熔岩将会覆盖先前的火山口,并在这次重置。

这正是发生在奥林匹斯山和附近几座火山上的事情,这意味着这些火山不会消亡。他们甚至可能在未来再次喷出岩浆,但人们可能要等几百万年才能看到这种情况发生。

研究人员此前已经发现了各种年轻的“火山脊椎”群(顶部有凹坑的对称山脉),但它们的起源一直存在争议。它们可能是真正的火山爆发,但也可能是地下泥浆置换形成的“地球火山”,或者是岩浆流过潮湿或冰冻的地面并爆炸形成的“无根椎体”。

现在,一个由捷克、德国和美国研究人员组成的团队提供了令人信服的新证据,证明至少其中一些是真正的火山。该小组研究了火星水手谷系统(远离火星的一个主要火山区)最深处的完整峡谷中的脊椎体,表明岩浆在古代从其内部喷发,但此后又在峡谷系统中重新激活的断层结构中喷发。

研究人员证实,这些是真正的火山锥,类似于地球上常见的火山锥——火山渣锥和凝灰岩锥。他们利用由美国宇航局火星侦察轨道飞行器(MRO)高分辨率成像科学实验(HiRISE)相机捕捉到的陨石坑壁内部清晰可见的精细层和其他证据做出了这一推断。图像中的细节足以证明那里的椎体是在与地球上凝灰岩椎体相似的水平上构建的。

这些发现有许多令人兴奋的原因。火星上如此年轻的火山活动表明这个星球上仍有一些火山活动,今天火山可能仍会形成。该小组使用MRO的火星压缩侦察成像光谱仪(CRISM)来获取其中一个椎体的综合信息。研究表明,这里有硅石和硫酸盐矿物,表明火山爆发前后的热岩石会与火星地下水发生反应。

如果是这样的话,可能有合适的水化合物,具有足够的温度和化学能来支持地球温泉中的微生物。考虑到研究中的椎体至少有2亿年的历史,它们今天不可能存在,但它们是寻找微生物化石的好目标。(冯伟伟)