新證據表明火星至少經歷了20億年的火山活動

原創:鄭娟娟

火星,太陽系內一顆紅色的類地行星,在西方,這顆行星與羅馬戰神同名。之所以被羅馬人命名為戰神,正是因為它的紅色——鮮血般的色彩。地球上的其他文明也從這個屬性來命名這個星球,例如,埃及人稱它「Her Desher」,意思是「紅色的」。

這顆紅色的星球,現在是一片冷寂的沙漠世界。它的直徑只有地球的一半,可是卻擁有與地球同樣面積的乾涸土地。和地球一樣,火星也有季節變化,有極冠,還有火山、峽谷,當然也有天氣,但是它的大氣層太薄了,液態水很難在火星表面長時間存在。曾經,火星上也有洶湧的洪水;曾經,火星也經歷了一段極其漫長的火山活躍期。

科學家們已經找到了證據,給我們帶來了下面這個新消息:火星至少經歷了20億年的火山活動期。

不過證據並非直接取自火星,而是來自於掉落到地球的火星隕石。

圖片:隕石西北非7635

2月1日,美國休斯頓大學的地質學教授Tom Lapen在《科學進展(Science Advances)》雜誌上發表了一篇論文,介紹了這個新發現,他認為該發現為研究火星的進化以及它的火山活動歷史提供了新的線索。

到目前為止,人們所了解的火星火山岩的化學成分主要來自於地球上發現的火星隕石。通過對隕石中不同物質的分析,可以了解隕石的年齡、岩漿來源、在太空中經歷的時間,和在地球上度過的時間。

大約100萬年以前,一個天體撞上了火星表面,擊中了火山或熔岩平原。強烈的撞擊將火星上的岩石彈入太空,這些岩石的碎片又經過地球的軌道,成為一顆顆隕石落到地球表面。這些隕石在地球上沉睡了很多很多年,它們也經歷了地球的各種變遷,感受了地球的氣候變化以及生命的生生不息。終於有一天,它們被人們發現並送入實驗室進行分析(發現時間:2012年,地點:非洲)。

Tom Lapen教授帶領團隊研究了這些火星隕石,它們有了一個代號,西北非7635(Northwest Africa 7635),這是一種輝熔長石無球粒隕石(shergottite),屬於火山岩。人們發現了11塊這樣的火星隕石,它們都具有相同的化學成分以及噴射時間,說明它們來自於同一個火山源,並且在火星上應該也位於同一個位置。此外,Lapen的研究團隊分析出它們是在24億年前形成的,並且認為,這些火山岩是從太陽系中最長壽的火山中心之一彈射出來的。此前,人們也發現過火星隕石,分析結果顯示那些隕石的年齡從3.27億到6億歲不等。

長期以來,火山活動在火星的地質演化中發揮了重要作用。自從1972年的水手9號任務以來,科學家們就知道,火山地貌覆蓋了大部分的火星表面。這些地貌包括廣闊的熔岩流,巨大的熔岩平原,以及太陽系中最大的已知火山。這些火山地貌表明這顆紅色星球在歷史上經歷了相當長的火山活動期,並且一些人認為這個時期現在依然在繼續。

感興趣的朋友可以通過下面的鏈接閱讀論文原文:

Two billion years of magmatism recorded from a single Mars meteorite ejection site

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一點更新:評論中問,怎麼驗證岩石是從火星上掉下來的,其實這個問題我在一開始也想到了,之所以沒有細說,是因為涉及地質學的內容,怕自己翻譯錯了,英文好的朋友可以直接看上面鏈接的論文,其中有詳細介紹,這裡,我做一個簡單的介紹,希望沒有理解錯,懂地質學的朋友可以幫忙糾錯哦:

通過對輝熔長石無球粒隕石(shergottitemeteorites)的分析,可以獲得有關火星上火山活動的持續時間和岩漿源性質的信息。輝熔長石無球粒隕石是來自火星地殼的鐵鎂質、超鐵鎂質的岩漿岩,主要由輝石、斜長石、橄欖石組成。對於輝熔長石無球粒隕石的特徵,可以通過對其微量元素含量以及其地幔來源的放射性同位素組成來進行判斷。其他種類的火星岩漿岩還包括透輝橄無球粒隕石(nakhlites)、純橄無球粒隕石(chassignites)等,這三種隕石都具有不同特徵。NWA 7635,屬於部分熔融硬化橄欖石-斜長石岩石,地化數據顯示它是一個典型的shergottite的岩石變體。

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