谁不喜欢很大的古老火山?火星上有大量火山,大小从很大到荒谬不等。今天我们了解到,NASA科学家们通过研究火星北部阿拉伯地(Arabia Terra)部分地区的地形和矿物组成,最近发现了数千次这样的火山喷发的证据,或称“超级喷发”,这是已知的最猛烈的火山爆发。

  NASA的喷气推进实验室解释说,在另一支喷气推进实验室研究人员意识到特拉阿拉伯的一些洼地(我们认为是十亿年前的小行星撞击坑)实际上可能是火山口之后,它的一个科学家团队发现了火山。看着凹陷,他们意识到存在与陨石坑不匹配的特征。一方面,它们不是完美的圆形。它们也很深,有一些坍塌的迹象。但是,Terra Arabia 被其他撞击坑和地形特征所覆盖,这可能会混淆这项研究。“我们阅读了那篇论文并有兴趣跟进,但我们不是寻找火山本身,而是寻找火山灰,因为你无法隐藏这些证据。”领导 Terra Arabia 分析的帕特里克·惠利说。

  “所以我们在那个时候拿起它说,‘好吧,这些是与改变的火山灰有关的矿物质,已经被记录下来,所以现在我们要看看矿物质是怎么分布的,看看如果它们遵循我们期望从超级喷发中看到的模式。”JPL 的亚历山德拉·马蒂拉·诺瓦克 (Alexandra Matiella Novak) 说。幸运的是,当时诺瓦克已经在使用火星勘测轨道飞行器研究火星上的火山灰。因此,她与惠利的团队联手进行了 Terra Arabia 研究。

  科学家小组在候选火山口的下风处观察,观察陨石坑和峡谷的壁,并用 MRO 的 CRISM 成像光谱仪找到了火山灰。由于火星是一个干燥且构造静止的地方,令人窒息的千米厚毯子原封不动地铺设在原地。

  “那时我意识到这不是侥幸,这是一个真实的信号。”与惠利和诺瓦克合作的NASA戈达德的地质学家雅各布理查森说。“我们实际上看到了预测的结果,这对我来说是最激动人心的时刻。”

  火星没有板块构造,它有停滞盖构造。这意味着材料不会向核心下沉。但这也意味着弱点和地幔超级羽流不会移动。在希克苏鲁伯之后的地球上,近对映体的德干圈闭又爆发了 200 万年。它的熔岩质量发生了变化,变得更薄,越来越像玄武岩。

  在火星上,奥林匹斯山是很大的塔尔西斯隆起中最年轻的大型火山,可能位于另一个这样的超级羽流之上。当一个热点长时间停留在同一个地方,通过地壳中的同一个地方排放物质时,就会发生这些持续的喷发。但是,菜叶网,塔尔西斯是一座释放出稀薄流体熔岩的盾状火山,这项工作表明,阿拉伯半岛的火山口来自爆炸性火山。这里的想法是,内部压力和热量在地球上以火山爆发的形式释放出来,它们可能以大规模爆炸的形式释放出来,撕裂火星地壳的薄弱或薄薄的地方。阿拉伯特拉火山口是在火星上发现这种爆炸物的唯一证据。

  更主要的是,构成灰层的矿物质包括水铝石(火山玻璃的风化副产品)和蒙脱石(由水风化形成的火山粘土)。(在地球上也发现了蒙脱石,并且广泛用于工业用途。)这意味着这项工作还建立了信息库,表明曾几什么时候,火星真的很湿。现在,它大多只是真的很冷,有时被二氧化碳霜覆盖。