今天的火星天氣預(yù)報(bào)表明你只需要一頂帽子、一副太陽(yáng)鏡以及任何能保護(hù)你不受地獄般塵埃襲擊的東西。但是在幾十億年前,你可能只需要一雙膠鞋就可以應(yīng)付得了。根據(jù)發(fā)表在《地球物理研究雜志:行星》上的一項(xiàng)新研究:大約30億年前,這顆紅色行星的整個(gè)表面可能被一個(gè)海洋覆蓋。該研究的作者寫道:水可能是淺的,只有大約4英寸(20厘米)深。但火星的“水世界”階段只是一個(gè)更大現(xiàn)象的結(jié)果。從大約35億年前開(kāi)始,一直持續(xù)到5億年后,大規(guī)?;鹕奖l(fā)可能改變了火星地表圈的方方面面。
歐洲航天局的“火星快車”探測(cè)器在這里拍攝到的“水母”的形成,可能是太陽(yáng)系中最大的一個(gè)火山礦床。圖片:European Space Agency (ESA)
這項(xiàng)研究的主要作者、馬里蘭州約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins University)的行星科學(xué)家、著名的火星探水者盧金德拉奧杰哈(Lujendra Ojha)在一份聲明中說(shuō):(這些火山爆發(fā))將標(biāo)志著火星大氣、地表和內(nèi)部進(jìn)化的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻。不幸的是,對(duì)于陰謀論者來(lái)說(shuō),火星噴發(fā)的歷史也可能意味著一個(gè)疑似不明飛行物著陸的著名地點(diǎn)僅僅是古老的、震撼世界的火山噴發(fā)結(jié)果為了尋找火星火山歷史的證據(jù),Ojha和約翰霍普金斯大學(xué)的研究員Kevin Lewis研究了這個(gè)紅色星球上最神秘的地標(biāo):由風(fēng)雕刻的山丘和被稱為“Medusae Fossae組”(MFF)的臺(tái)地組成的龐大的集合。
火星赤道上,火星上的沙丘和臺(tái)地綿延200多萬(wàn)平方英里(500萬(wàn)平方公里)??茖W(xué)家們認(rèn)為它的體積是原來(lái)的兩倍。圖片:European Space Agency (ESA)
這是一個(gè)巨大的礦床,不僅在火星上,而且在太陽(yáng)系中也是如此。這個(gè)不尋常的區(qū)域沿著火星赤道延伸,面積約為美國(guó)的五分之一,與附近的平坦地殼形成了鮮明的對(duì)比。研究人員說(shuō),這些巖石也比普通的火星地殼要軟得多,并且隨著時(shí)間的推移逐漸侵蝕成奇怪的形狀。陰謀論者喜歡將外星人汽車墜毀的地點(diǎn)指向美杜莎伊·福薩(Medusae Fossae)。但是科學(xué)家們更喜歡對(duì)異常地形的簡(jiǎn)單解釋:也許滾動(dòng)的巖石部分是由冰構(gòu)成的,或者它們可能是過(guò)去火山噴發(fā)留下的多孔的殘余物。為了得到更清晰的答案,Ojha和Lewis對(duì)比了之前幾次火星軌道飛行器任務(wù)期間的一系列雷達(dá)和重力數(shù)據(jù)。
這張地圖比較了火星上的水螅水母形成和地球上最大的火山沉積物——魚峽谷凝灰?guī)r的大小。圖片:American Geophysical Union
通過(guò)這些綜合測(cè)量,他們發(fā)現(xiàn)火星表面的水母密度遠(yuǎn)低于火星地殼的其他部分——確切地說(shuō):大約是火星地殼密度的三分之二。這就排除了冰的解釋,因?yàn)楸拿芏缺葞r石小得多。如果Medusae Fossae有一部分是由冰構(gòu)成的,那么密度測(cè)量就必須比實(shí)際要低得多。然而,Medusae Fossae的密度與一種叫做火成巖(ignimbrite)的陸地巖石的密度非常接近?;鸪蓭r是由熾熱的火山氣體冷卻成固體后在地球上形成的。這些石頭是多孔的,密度比堅(jiān)硬的地殼要小——就像水母的石頭一樣。對(duì)于約翰·霍普金斯大學(xué)的研究人員來(lái)說(shuō),這是明顯的證據(jù),證明Medusae Fossae是火山爆發(fā)的產(chǎn)物。
太陽(yáng)系中最大的一次火山爆發(fā)?
然而,研究人員預(yù)測(cè),Medusae Fossae曾經(jīng)覆蓋超過(guò)200萬(wàn)平方英里(500萬(wàn)平方公里)的土地?;鹕揭膊皇且灰怪g就能形成美國(guó)西海岸那么大的礦床。研究人員說(shuō),火星上的火山必須爆發(fā)出巨大的爆炸,這可能是我們太陽(yáng)系所見(jiàn)過(guò)的最大規(guī)模的火山噴發(fā)。更重要的是,這些巨大的火山爆發(fā)必須在大約5億年的時(shí)間里發(fā)生數(shù)百次,才能產(chǎn)生像墨杜薩火山那樣大的礦床。
在火星上存在這樣一種(火山)沉積,對(duì)我們了解火星的火山歷史、內(nèi)部和揮發(fā)性的內(nèi)容有重要意義。如果這些火山爆發(fā)發(fā)生,它們將以無(wú)數(shù)種方式改變整個(gè)地球,火山產(chǎn)生的溫室氣體會(huì)大量排放到天空中;火星的氣候會(huì)嚴(yán)重變暖;火星土壤和地殼的組成會(huì)發(fā)生變化,大量的水會(huì)流到火星表面,火星可能會(huì)變成一個(gè)巨大的水坑。需要進(jìn)一步研究火星歷史上這個(gè)潛在的關(guān)鍵時(shí)刻。幸運(yùn)的是,隨著火星繼續(xù)緩慢進(jìn)化,人類可能會(huì)坐在前排。
博科園-科學(xué)科普| 文:Brandon Specktor/Live Science