「火星2020」登陸區附近發現怪異礦床 有助揭示火星演化

點擊「國家空間科學中心」可以訂閱哦！

美國宇航局的「火星2020」探測車將於2020年奔赴火星，2021年在耶澤洛隕坑登陸。根據一項新研究發現，遠古火山噴發的火山灰沉降可能是耶澤洛隕坑附近怪異礦床的源頭。如果是這種情況，科學家能夠拼接出火星早期火山活動和環境變化的時間線。研究領導人克里斯托弗·克萊默表示：「這將是最具體的證據之一，證明早期火星的劇烈火山爆發更為普遍。」

在「火星2020」探測車的登陸區——耶澤洛隕坑附近，科學家發現了一個怪異的礦床，但源頭仍是一個不解之謎。根據布朗大學博士生克里斯托弗·克萊默領導的一項新研究，遠古火山噴發的火山灰沉降可能就是這個怪異礦床的源頭。克萊默表示：「令人感到興奮的是，不久後我們就能知道我究竟是對還是錯。現在的我既緊張，又興奮。如果不是火山灰沉降層，可能是某種更怪異的物質。」

這輛探測車將於2020年夏季奔赴火星，2021年2月在這顆紅色星球登陸。「火星2020」將得出怎樣的重大發現，讓我們拭目以待

美國宇航局科學任務理事會副主管托馬斯·澤布臣指出：「耶澤洛隕坑是一個地形豐富的所在，某些地貌的歷史可追溯到36億年前。在這個隕坑，科學家有望發現重要線索，幫助解答火星演化和天體生物學方面的一系列疑問。它將讓我們對火星及其支持生命存在的能力的認知發生革命性變化。」

刊登在《地質學》雜誌上的這篇新研究表明，遠古火山噴發的火山灰沉降很可能就是耶澤洛隕坑附近怪異橄欖石礦床的源頭，科學家能夠藉此拼接出火星早期火山活動和環境變化的時間線。

新研究顯示火山灰沉降可能是這個怪異礦床的源頭

克萊默的導師、穆斯塔德實驗室負責人傑克·穆斯塔德表示：「弄清這個富含橄欖石的礦床到底是什麼將成為『火星2020』的十大發現之一。在相當長時間內，將有大量研究人員撰寫這方面的論文，討論這個奇異的礦床。」

克萊默表示：「這將是證明早期火星的劇烈火山爆發更為普遍的最具體的證據之一。了解早期火星的劇烈火山活動對揭示火星岩漿的水量平衡、地下水丰度以及大氣層的厚度都具有非常重要的意義。」

水蒸汽等氣體會溶解在地下岩漿中，當溶解氣體的壓力超過上方岩石的承受能力，便會發生爆裂性火山噴發，將大量火山灰和岩漿噴涌到半空。科學家認為古代的火星曾出現過這種類型的火山噴發。隨著火星走向乾涸，爆裂性火山噴發也趨於沉寂，最終讓位於更為平和的火山活動，即岩漿慢慢地滲出地表。在火星表面，科學家發現溢流噴發的大量證據，但他們很難藉助軌道探測器發現遠古火山爆裂性噴發的證據。

研究過程中，克萊默等人將目光投向尼利槽溝的一個沉積層。長久以來，這個沉積層便是科學家的一大興趣所在。該地區的沉積層含有大量橄欖石，而橄欖石普遍存在於行星內部。也就是說，沉積層的源頭可能是地下深處。

不過，科學家尚無法確定這些物質如此遷移到地表。一些研究人員認為這是岩漿溢流的另一個證據。其它人則認為這些物質因一顆大型小行星的撞擊從地下「逃逸」到地表。尼利槽溝所在的伊西底斯盆地便由小行星撞擊形成。

這顆探測器造價7.2億美元，2005年8月12日發射，用於從軌道對火星進行勘測

為了進行這項研究，克萊默和布朗大學的同事們使用了美國宇航局火星偵察軌道器獲取的高解析度圖像，對尼利槽溝沉積層的地質特徵進行詳細分析。布朗大學的研究生麥克·布拉姆伯勒、克萊默的導師、布朗大學地球、環境與行星學系教授穆斯塔德參與了這項研究。

克萊默表示：「這項研究採取的方法有別於其他科學家進行的研究。我們將目光投向這個岩床構成的地形的物理形態，即不同層的幾何外形、厚度和方位。我們發現爆裂性火山噴發和火山灰沉降合理解釋了很多現象，其它所有可能假設都在一定程度上與我們從軌道得出的發現不符。」

研究發現這個沉積層在火星地表均勻延伸，形成漫長的連續層。這些層均勻地穿過山丘、峽谷、隕坑和其它地貌。克萊默指出這種均勻分布更符合火山灰沉降假設，而不是熔岩流。熔岩流會流入低洼地區，在高原地區只會留下些許痕迹或者沒有痕迹。該地區的地層學關係排除了與伊西底斯撞擊有關的源頭。這個沉積層下方的地貌在伊西底斯撞擊後形成，說明沉積層也是後來形成。

研究人員表示火山灰沉降假設也能解釋這個沉積層不尋常的礦物信號。橄欖石的出現證明這裡曾與水接觸並發生大面積蝕變的跡象，其程度上遠遠超過火星上的其它橄欖石沉積層。如果這一切都是火山灰沉降的話就說得通了，因為火山灰多孔滲水，只需要少量水就會發生蝕變。

研究人員表示軌道數據支持火山灰沉降假設。雖然現在只能依賴軌道數據，但用不了多長時間，這種尷尬就會成為過去。據悉，這個富含橄欖石的礦床將成為「火星2020」的勘測目標之一。這輛火星車有望發現決定性證據，揭示神秘礦床的真實身份。

克萊默表示如果源頭是火山灰沉降，這項研究採用的方法可用於研究火星其它地區的潛在火山灰沉降層。不管「火星2020」得出怎樣的發現，都對了解這顆紅色星球的演化具有重要意義。

來源：漫步宇宙

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！