多年来,我们认为死了。 一颗尘土飞扬、干燥、贫瘠的星球,除了呼啸的风之外,没有任何东西在移动。 然而,最近,一些证据开始出现,暗示火星既是火山地和地质学上积极的。
嗯,火山活跃的火星的想法变得更加真实了。 科学家表示,火星腹部深处形成的陨石刚刚提供了火星地幔内岩浆对流的第一个固体化学证据。
橄榄石晶体在你闻到了陨石的味道2011年掉落到地球的晶体只能在温度变化的情况下形成,因为它在岩浆对流中快速旋转,这表明当晶体在周围形成时,这颗行星处于火山活跃状态第574章到第582章百万年前——今天可能仍然间歇性地如此。
“以前没有火星上有对流的证据,但问题是‘火星是一颗仍然火山活跃的行星吗?’ 此前曾使用不同的方法进行过研究,”格拉斯哥大学的行星地质学家 Nicola Mari 向 ScienceAlert 解释道。
“然而,这是第一项从纯化学角度通过真实火星样本证明火星内部活动的研究。”
橄榄石是一种硅酸镁铁,并不罕见。 它是从冷却的岩浆中结晶出来的,在地幔中很常见。 事实上,橄榄石群在地幔中占主导地位,通常作为岩体的一部分。 在地球表面,它存在于火成岩中。
它是在陨石中相当常见。 橄榄石在火星上也相当常见。 事实上,火星表面存在橄榄石此前曾被认为是地球干旱的证据,因为矿物在水存在下会迅速风化。
但当马里和他的团队开始研究蒂森特陨石中的橄榄石晶体,试图了解它形成的岩浆室时,他们注意到了一些奇怪的事情。 这些晶体具有不规则间隔的富磷带。
我们知道地球上存在这种现象——这是一个称为溶质捕获的过程。 但在火星上发现它却令人惊讶。
(Mari 等人,陨石学与行星科学,2020)
“当晶体生长的速度超过磷在熔体中扩散的速度时,就会发生这种情况,因此磷被迫进入晶体结构,而不是在液态岩浆中‘游泳’,”马里说。
“在我研究的产生熔岩的岩浆室中,对流非常剧烈,以至于橄榄石非常迅速地从室底部(较热)移动到顶部(较冷) - 准确地说,这可能会产生冷却速率对于橄榄石来说,每小时 15-30 摄氏度。”
较大的橄榄石晶体也揭示了这一点。 镍和钴的痕迹与之前的发现一致,即它们起源于火星地壳深处,深度为40至80公里(25 至 50 英里)。
这提供了它们形成的压力; 随着平衡温度对于橄榄石,研究小组现在可以进行热力学计算,以发现晶体形成时地幔的温度。
他们发现,火星地幔的温度可能在1560摄氏度左右。亚马逊晚期当橄榄石形成时。 这非常接近地球的地幔温度太古宙期间温度为 1,650 摄氏度,4到25亿年前。
这并不意味着火星就像早期的地球一样。 但这确实意味着火星可能在其地幔下保留了相当多的热量; 人们认为,因为它缺乏板块构造帮助地球散热,火星可能冷却得更慢。
“我确实认为火星今天可能是一个火山仍然活跃的世界,这些新结果表明了这一点,”马里告诉 ScienceAlert。
“未来500万年我们可能不会在火星上看到火山喷发,但这并不意味着这颗行星不活跃。这可能只是意味着火星和地球之间喷发的时间不同,而不是看到一次火山喷发。”每天或更多次喷发(如在地球上),我们可以每 n 百万年看到一次火星喷发。”
我们需要更多的研究来自信地说这个假设得到了证实。 但这些结果也意味着之前基于表面橄榄石对地球干燥的解释可能需要重新审视。 (尽管我们要明确一点,火星仍然极其干燥。)
美国宇航局正在进行的洞察号任务最近发现了火星地震的证据,其中包括测量火星地壳的热通量。 如果火星火山仍然活跃,我们可能很快就会了解更多。
该研究发表于流星学与行星科学。