
几十年来,天文学家认为火星在地球动力学上死亡 - 一个行星,没有隆隆的地震和爆发的火山。尽管当今红色星球的表面存在着高耸的火山的残留物,但这些巨大的结构已休眠了数百万年。科学家认为,几乎没有热量发射地球的发动机,火星很久以前就处于休眠状态。
但是,在过去的五年中,这一假设被证明是错误的。NASA的洞察任务已经发现了地震,甚至证据表明一个火星地区周围的火山主义,被称为Elysium Planitia。而现在,他们认为他们知道为什么会发生这项活动。
在杂志上发表的论文中自然天文学12月5日,科学家描述了在火星表面发现的第一个活跃的地幔羽。研究合着者杰夫·安德鲁斯·汉娜(Jeff Andrews-Hanna)亚利桑那大学的行星地质学家,称这是“很大的惊喜”。
该发现表明,火星的冷却可能比科学家预期的要慢得多。如果是这种情况,它不仅可能对地球的地质,而且还可以对水(甚至是外星人的生活)产生深远的影响。
在地质,火星和地球有几个关键区别。我们星球的外壳分为许多构造板,四处走动并互相撞击,推动地质活动。 “在地球上,大多数火山主义发生在这些盘子的边界周围,”保罗·伯恩没有参与新研究的华盛顿大学的行星地质学家,他在一封电子邮件中告诉Live Science。
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但是火星缺乏单独的构造板。取而代之的是,它的外壳是坐在地幔顶上的单个连续纸。因此,科学家认为火星上的火山活动是古老的,而且在地质上讲)必须是地幔羽的结果。
地幔羽是从行星地幔上的热岩石材料上升,就像壳下面的鸡蛋一样,位于地壳下方的层。但是,与蛋清不同,地幔不是液体。安德鲁斯·汉娜(Andrews-Hanna)告诉《现场科学》,“所有这些材料实际上都是坚实的,但是在地质时间尺度上,它能够流动。”这种逐渐的地幔运动使羽毛像熔岩灯中的蜡一样气泡到表面。普遍认为羽流活动会驱动陆地火山在夏威夷和冰岛等地方。
研究人员已经知道火山曾经在火星上存在。最大的已知火山太阳系,奥林巴斯·蒙斯(Olympus Mons)于1971年在火星表面上发现。奥林巴斯·蒙斯(Olympus Mons)已经不活动了2500万年。根据我们对火星地质学的了解,巨大的火山变得安静是有意义的。
较小的天体往往比较大的同类体冷却更快。地幔较薄的行星 - 驱动大多数火山活动的地质层 - 也以更快的速度冷却。伯恩说:“因此,至少在这种情况下,大小很重要。”火星的大小约为我们星球的大小,其地幔仅为15%。因此,科学家长期以来一直猜测火星应该从火山和地质的角度相对死。
近年来,NASA的Insight Mission挑战了这一假设,该任务在2018年对火星进行了地震仪。自从火星第二大火山区的Elysium Planitia地区降落以来,该设备已经检测到了地震活动的源泉。 “也许我们记录和分析的大麻中的90%来自这个区域,”研究第一作者阿德里安架子亚利桑那大学的行星地球物理学家告诉现场科学。
2020年,科学家还描述了该地区可能在50,000年前可能在火山上活跃的裂缝。而且这个热点恰好是布鲁奎特(Broquet)和安德鲁斯·汉娜(Andrews-Hanna)认为地幔羽流正在慢慢冒泡的地方。
他们怀疑地幔羽可以解释这种意外的地震活动和火山活动。安德鲁斯·汉娜(Andrews-Hanna)说:“这告诉我们,火星的内部没有行为。”
但是,一个地幔羽和数百个火星并不意味着火星很快就会为大规模喷发做好准备。假设该地点确实是火山活动,伯恩说:“地球曾经拥有的能量量仍然很少。”换句话说,火星仍然在冷却,比科学家所假设的要逐渐逐渐。
但是,在火星上发现一个活跃的地幔羽,还有另一个令人兴奋的含义。 “来自羽流的热量可以允许水”,融化地球表面下存在的冰布鲁奎特说,创建含水层。如果是这种情况,那么Elysium Planitia可能是火星上寻找过去或现在生活证据的最佳地点。