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燈下黑!巨大的火星火山居然一直隱藏在視野之下

2024-08-16科學
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視野中的盲區:巨型火星火山

隱藏在視線中的巨大火星火山

這座巨大的火山幾十年來一直隱藏在火星最具標誌性的區域之一。

這座新發現的火星巨型火山位於火星赤道以南的東方諾克提斯迷宮,火星上巨大的峽谷系統水手谷以西。這座火山坐落在一個叫塔爾西斯(Tharsis)的廣闊區域地形隆起的東部邊緣,那裏有另外三座著名的巨型火山:阿斯克雷烏斯山(Ascraeus Mons)、帕弗尼斯山(Pavonis Mons)和阿爾西亞山(Arsia Mons)。(圖片來源:背景圖片:NASA/USGS火星地球儀。地質解釋和註釋帕斯卡爾李和蘇拉布舒布哈姆2024)

這顆紅色星球不斷給我們帶來驚喜。新的研究揭示了一座巨大的火山和可能埋藏的冰川冰。

宣布這一突破性發現的地點位於火星上塔爾西斯火山區的東部,靠近火星的赤道。由於它的侵蝕和難以辨認的性質,水手9號在1971年收集了該遺址的影像後,一直沒有發現它。

根據SETI研究所的一份聲明,這一發現是在第55屆月球與行星科學會議上報告的,會議目前正在德薩斯州的森林地舉行。這項研究使用的數據來自美國太空總署的水手9號、海盜1號和2號軌域飛行器、火星全球探勘者號、火星奧德賽號和火星勘測軌域飛行器任務,以及歐洲航天局的火星快車任務。

可能的目的地?

這座巨大的火山已經在火星最具標誌性的地區之一隱藏了幾十年,位於嚴重斷裂的迷宮般的Noctis Labyrinthus(夜晚的迷宮)和巨大的峽谷系統Valles Marineris(水手谷)之間的邊界。

這座新記錄的火山所在的地區是另外三座著名的巨型火山的所在地:阿斯克雷烏斯山、帕弗尼斯山和阿爾西亞山。

盡管這座新發現的火山比其他同類火山受到的侵蝕更嚴重,高度也更低,但它的直徑與其他同類火山不相上下:直徑約280英裏(450公裏),海拔約29600英尺(9022米)。

SETI研究所在聲明中指出:「它的發現為尋找生命指明了一個令人興奮的新地方,也是未來機器人和人類探索的潛在目的地。」

地形圖顯示諾克提斯火山的標誌性位置,位於火星上最大的火山省和峽谷省之間。(圖片來源:背景圖片:美國太空總署火星全球探測器(MGS)火星軌域器激光高度計)數碼高程模型。地質解釋和帕斯卡爾李和蘇拉布舒布哈姆2024))

尋找已久的「確鑿證據」

這項研究的主要作者是Pascal Lee,他是SETI研究所和NASA艾姆斯研究中心火星研究所的行星科學家。

「去年,我們在一個發現冰川遺跡的地區進行地質調查時,突然意識到我們在一個巨大的、被深深侵蝕的火山內,」李解釋說。

火山的巨大規模和復雜的改造歷史表明,它已經活躍了很長一段時間。此外,在其東南部是一個薄的,最近的火山沈積物,下面的冰川冰可能仍然存在。

馬里蘭大學地質系研究生、該研究的合著者蘇拉布·舒布哈姆解釋說:「在火星漫長的歷史中,這一區域已知有各種各樣的水合礦物。」

「長期以來,人們一直懷疑這些礦物形成於火山環境。所以,在這裏發現一座火山也許並不令人驚訝,」舒布哈姆補充道。「從某種意義上說,這座大型火山是人們尋找已久的‘確鑿證據’。」

諾克提斯火山並不呈現典型火山的傳統錐形,因為長期的深層斷裂和侵蝕改變了它的形狀。然而,在仔細檢查,關鍵特征表明火山是可辨識的。在「內部區域」內,劃定了火山遺跡的最高海拔,一個弧形的高台地標誌著中央峰頂區域,最高點為+9022米(29,600英尺)。保存下來的火山側翼部份沿不同方向向下延伸到「外區」的外緣,距離峰頂地區225公裏(140英裏)。破火山口遺跡——坍塌的火山口的遺跡曾經是一個熔巖湖的主人-可以在結構的中心附近看到。熔巖流、火山碎屑沈積物(由火山灰、煤渣、浮石和火山灰等火山微粒物質構成)和熱液礦床出現在火山結構周邊的幾個地區。該地圖還顯示了無根錐區和本研究報告的淺埋冰川冰的可能範圍,與2023年發現的"殘余冰川"有關。Noctis Landing是未來機器人和人類探索的候選著陸點。(圖片來源:背景圖片:美國太空總署火星勘測軌域飛行器(英語:上下文攝影機(CTX)鑲嵌圖和火星全球探勘者號(MGS)火星軌域器激光高度計)數碼高程模型。地質解釋和註釋帕斯卡爾李和蘇拉布舒布哈姆2024)

未知和神秘

然而,這一新發現也強調了幾個謎團。

首先,雖然很明顯,它已經活躍了很長一段時間,並開始建立早期火星的歷史,什麽是未知的是究竟有多早。同樣,雖然它經歷了噴發,即使在地質學上講的「現代」,它不知道是否仍然是火山活動,並可能再次爆發。

混入另一個未知數。如果它已經活躍了很長一段時間,持續的溫暖和來自冰的水的結合會讓這個地方成為生命的港灣嗎?

"這真的是一個組合的東西,使諾克提斯火山網站格外令人興奮,"李感覺。"「這是一座古老而長壽的火山,被侵蝕得如此之深,你可以徒步旅行、駕車或飛行穿過它,對它內部的不同部份進行檢查、取樣和確定日期,以研究火星隨時間的演變。」

使用美國太空總署火星全球探測器(MGS)火星軌域器激光測高儀(MOLA)數據,結合美國太空總署火星勘測軌域器(MRO)的高分辨率成像數據,對該地區的測高進行詳細分析高分辨率成像科學實驗(HiRISE)和上下文成像儀(CTX),並從歐洲航天局的火星快車(MEX)高分辨率立體攝影機(HRSC)使Noctis火山群的發現成為可能除了火山的峰頂、破火山口遺跡、內部和外部區域之外,右側的地形圖還顯示了2023年發現的"殘余冰川"以及未來機器人和人類探索的候選著陸點——諾克提斯著陸場。(圖片來源:左:火星快車號HRSC彩色馬賽克歐空局/DLR/FU柏林CC BY-SA 3.0 IGO;右:背景圖:同左圖;美國太空總署MGS MOLA數碼高程模型。Pascal Lee和Sourabh Shubham的地質解釋和註釋2024))

黃金地段

Lee總結說,它與水和冰相互作用的漫長歷史「使它成為天體生物學和我們尋找生命跡象的最佳地點」。

最後,在火星相對溫暖的赤道地區,冰川冰很可能仍然保存在地表附近,「這個地方對於機器人和人類探索來說非常有吸重力,」李開復在SETI的聲明中說。

赤道附近的淺層可能存在冰川冰,這意味著人類有可能探索地球上不那麽寒冷的地方,同時仍然可以提取水用於水合和制造火箭燃料。

火星上制造的推進劑可以將水分解成氫氣和氧氣。

Fy: 萬琳

By: Leonard David

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