最近火星上的火山活动揭示了一个比以前认为的更活跃的星球

　　

　　

　　根据亚利桑那大学的研究人员领导的一项研究，火星上一片广阔、平坦、“毫无特色”的平原揭示了比预期更加动荡的地质历史，这让研究人员感到惊讶。就在100万年前，大量的熔岩从众多的裂缝中喷发出来，覆盖了几乎和阿拉斯加一样大的地区，并与地表内和地表下的水相互作用，导致了大规模的洪水事件，凿出了深深的沟渠。

　　由于缺乏板块构造(不断改变地球表面的地壳块)，火星长期以来一直被认为是一个地质上“死亡”的星球，那里没有发生什么事情。然而，最近的发现让研究人员对这一观点提出了质疑。就在去年，同样来自亚利桑那大学的一组行星科学家提出了证据，证明在极乐土平原地区下方存在巨大的地幔柱，在相对较近的过去推动了强烈的火山和地震活动。

　　在最近的研究中，亚利桑那大学月球和行星实验室的Joana Voigt和Christopher Hamilton领导的一个团队结合了航天器图像和探地雷达的测量结果，以三维细节重建了极乐世界平原上每一个熔岩流。广泛的调查揭示并记录了40多个火山事件，其中最大的火山流之一填充了一个名为阿萨巴斯卡山谷的山谷，几乎有1000立方英里的玄武岩。

　　“极乐平原是地球上最年轻的火山地形，研究它有助于我们更好地了解火星的过去以及最近的水文和火山历史，”作者在他们的论文中写道。虽然到目前为止还没有在火星上观察到火山活动，但“极乐平原的火山活动比以前想象的要活跃得多，甚至今天可能仍然有火山活动，”Voigt说。Voigt是发表在《地球物理研究杂志:行星》上的这项研究的第一作者。美国宇航局的洞察号着陆器在2018年至2022年间记录的大量火星地震提供了证据，证明在其表面下，这颗红色星球绝不是死亡的。

　　LPL副教授汉密尔顿说:“我们的研究提供了地球以外行星上地质上最近火山活动的最全面的描述。”“这是对过去1.2亿年火星年轻火山活动的最佳估计，这与恐龙在地球上漫游的高峰期相对应。”

　　根据作者的说法，这些发现对围绕火星是否在其历史上的某个时刻可能存在生命的研究具有启示意义。极乐平原经历了几次大洪水，有证据表明，流出的熔岩与水或冰相互作用，以戏剧性的方式塑造了景观。沃伊特和她的合著者在极乐平原上发现了大量蒸汽爆炸的证据，天体生物学家对这种相互作用非常感兴趣，因为它们可能创造了有利于微生物生命的热液环境。

　　该团队使用了美国宇航局侦察轨道飞行器(MRO)上的上下文相机拍摄的图像，并结合了MRO上由亚利桑那州领导的HiRISE相机在选定区域拍摄的更高分辨率的图像。为了获得地形信息，他们利用了美国宇航局另一艘航天器“火星全球勘测者”上的火星轨道器激光高度计的数据记录。然后将这些调查数据与美国宇航局浅层雷达(SHARAD)探测器的地下雷达测量结果相结合。

　　

　　Voigt说:“有了SHARAD，我们可以看到地表以下140米(460英尺)的深处。”Voigt完成了这项研究，这是她在亚利桑那大学获得博士学位的一部分。她现在是位于加州帕萨迪纳的加州理工学院喷气推进实验室(JPL)的博士后研究员。

　　Voigt补充说:“结合这些数据集，我们可以重建研究区域的三维视图，包括熔岩从多个裂缝中喷发出来之前的地形，以及之前由流水雕刻的盆地和通道。”

　　火星的内部被认为与地球非常不同，对其地质特征的详细重建使科学家们得以一窥火星过去形成的过程。汉密尔顿说，火山和火星地壳结构之间的关系是了解火星古环境条件的关键。除了岩浆中的水被喷射到大气中，然后在地表冻结外，火山爆发还可能导致灾难性的地下水释放到地表。

　　汉密尔顿说:“当火星地壳出现裂缝时，水就会流到火星表面。”“由于大气压低，水很可能会蒸发掉。但如果在此期间有足够的水出来，你可能会遇到一场巨大的洪水，在景观上奔跑，并雕刻出我们看到的这些巨大的特征。”

　　作者说，了解水过去是如何在火星上移动的，以及今天在哪里，是一个“圣杯”问题。因为极乐平原所在的赤道地区比地球上的高纬度地区更容易登陆，水的存在和对水释放机制的了解为未来的人类任务提供了信息，这将严重依赖于这一资源。

　　Voigt说:“极乐平原是一个完美的地点，可以尝试了解我们在地表看到的东西和通过火山爆发表现出来的内部动态之间的联系。”“我非常关注熔岩表面的细节，试图理清不同的喷发事件，重建这些地质实体的整个历史。”

　　该团队计划继续利用不同成像方法获得的大型复杂数据集，结合其他火山活跃区事件的时间序列，对火星表面和下面的情况进行高度详细的三维观察。

　　Voigt将熔岩流表面比作“打开的书，如果你知道如何阅读，就会提供关于它们如何形成的丰富信息。”

　　她说:“这些曾经被认为毫无特色和无聊的地区，比如极乐平原，我认为它们包含了很多秘密，它们希望被阅读。”