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灯下黑!巨大的火星火山居然一直隐藏在视野之下

2024-08-16科学
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视野中的盲区:巨型火星火山

隐藏在视线中的巨大火星火山

这座巨大的火山几十年来一直隐藏在火星最具标志性的区域之一。

这座新发现的火星巨型火山位于火星赤道以南的东方诺克提斯迷宫,火星上巨大的峡谷系统水手谷以西。这座火山坐落在一个叫塔尔西斯(Tharsis)的广阔区域地形隆起的东部边缘,那里有另外三座著名的巨型火山:阿斯克雷乌斯山(Ascraeus Mons)、帕弗尼斯山(Pavonis Mons)和阿尔西亚山(Arsia Mons)。(图片来源:背景图片:NASA/USGS火星地球仪。地质解释和注释帕斯卡尔李和苏拉布舒布哈姆2024)

这颗红色星球不断给我们带来惊喜。新的研究揭示了一座巨大的火山和可能埋藏的冰川冰。

宣布这一突破性发现的地点位于火星上塔尔西斯火山区的东部,靠近火星的赤道。由于它的侵蚀和难以辨认的性质,水手9号在1971年收集了该遗址的图像后,一直没有发现它。

根据SETI研究所的一份声明,这一发现是在第55届月球与行星科学会议上报告的,会议目前正在得克萨斯州的伍德兰举行。这项研究使用的数据来自美国宇航局的水手9号、海盗1号和2号轨道飞行器、火星全球探勘者号、火星奥德赛号和火星勘测轨道飞行器任务,以及欧洲航天局的火星快车任务。

可能的目的地?

这座巨大的火山已经在火星最具标志性的地区之一隐藏了几十年,位于严重断裂的迷宫般的Noctis Labyrinthus(夜晚的迷宫)和巨大的峡谷系统Valles Marineris(水手谷)之间的边界。

这座新记录的火山所在的地区是另外三座著名的巨型火山的所在地:阿斯克雷乌斯山、帕弗尼斯山和阿尔西亚山。

尽管这座新发现的火山比其他同类火山受到的侵蚀更严重,高度也更低,但它的直径与其他同类火山不相上下:直径约280英里(450公里),海拔约29600英尺(9022米)。

SETI研究所在声明中指出:「它的发现为寻找生命指明了一个令人兴奋的新地方,也是未来机器人和人类探索的潜在目的地。」

地形图显示诺克提斯火山的标志性位置,位于火星上最大的火山省和峡谷省之间。(图片来源:背景图片:美国宇航局火星全球探测器(MGS)火星轨道器激光高度计)数字高程模型。地质解释和帕斯卡尔李和苏拉布舒布哈姆2024))

寻找已久的「确凿证据」

这项研究的主要作者是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学家。

「去年,我们在一个发现冰川遗迹的地区进行地质调查时,突然意识到我们在一个巨大的、被深深侵蚀的火山内,」李解释说。

火山的巨大规模和复杂的改造历史表明,它已经活跃了很长一段时间。此外,在其东南部是一个薄的,最近的火山沉积物,下面的冰川冰可能仍然存在。

马里兰大学地质系研究生、该研究的合著者苏拉布·舒布哈姆解释说:「在火星漫长的历史中,这一区域已知有各种各样的水合矿物。」

「长期以来,人们一直怀疑这些矿物形成于火山环境。所以,在这里发现一座火山也许并不令人惊讶,」舒布哈姆补充道。「从某种意义上说,这座大型火山是人们寻找已久的‘确凿证据’。」

诺克提斯火山并不呈现典型火山的传统锥形,因为长期的深层断裂和侵蚀改变了它的形状。然而,在仔细检查,关键特征表明火山是可识别的。在「内部区域」内,划定了火山遗迹的最高海拔,一个弧形的高台地标志着中央峰顶区域,最高点为+9022米(29,600英尺)。保存下来的火山侧翼部分沿不同方向向下延伸到「外区」的外缘,距离峰顶地区225公里(140英里)。破火山口遗迹——坍塌的火山口的遗迹曾经是一个熔岩湖的主人-可以在结构的中心附近看到。熔岩流、火山碎屑沉积物(由火山灰、煤渣、浮石和火山灰等火山微粒物质构成)和热液矿床出现在火山结构周边的几个地区。该地图还显示了无根锥区和本研究报告的浅埋冰川冰的可能范围,与2023年发现的"残余冰川"有关。Noctis Landing是未来机器人和人类探索的候选着陆点。(图片来源:背景图片:美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器(英语:上下文摄像机(CTX)镶嵌图和火星全球探勘者号(MGS)火星轨道器激光高度计)数字高程模型。地质解释和注释帕斯卡尔李和苏拉布舒布哈姆2024)

未知和神秘

然而,这一新发现也强调了几个谜团。

首先,虽然很明显,它已经活跃了很长一段时间,并开始建立早期火星的历史,什么是未知的是究竟有多早。同样,虽然它经历了喷发,即使在地质学上讲的「现代」,它不知道是否仍然是火山活动,并可能再次爆发。

混入另一个未知数。如果它已经活跃了很长一段时间,持续的温暖和来自冰的水的结合会让这个地方成为生命的港湾吗?

"这真的是一个组合的东西,使诺克提斯火山网站格外令人兴奋,"李感觉。"「这是一座古老而长寿的火山,被侵蚀得如此之深,你可以徒步旅行、驾车或飞行穿过它,对它内部的不同部分进行检查、取样和确定日期,以研究火星随时间的演变。」

使用美国宇航局火星全球探测器(MGS)火星轨道器激光测高仪(MOLA)数据,结合美国宇航局火星勘测轨道器(MRO)的高分辨率成像数据,对该地区的测高进行详细分析高分辨率成像科学实验(HiRISE)和上下文成像仪(CTX),并从欧洲航天局的火星快车(MEX)高分辨率立体摄像机(HRSC)使Noctis火山群的发现成为可能除了火山的峰顶、破火山口遗迹、内部和外部区域之外,右侧的地形图还显示了2023年发现的"残余冰川"以及未来机器人和人类探索的候选着陆点——诺克提斯着陆场。(图片来源:左:火星快车号HRSC彩色马赛克欧空局/DLR/FU柏林CC BY-SA 3.0 IGO;右:背景图:同左图;美国宇航局MGS MOLA数字高程模型。Pascal Lee和Sourabh Shubham的地质解释和注释2024))

黄金地段

Lee总结说,它与水和冰相互作用的漫长历史「使它成为天体生物学和我们寻找生命迹象的最佳地点」。

最后,在火星相对温暖的赤道地区,冰川冰很可能仍然保存在地表附近,「这个地方对于机器人和人类探索来说非常有吸引力,」李开复在SETI的声明中说。

赤道附近的浅层可能存在冰川冰,这意味着人类有可能探索地球上不那么寒冷的地方,同时仍然可以提取水用于水合和制造火箭燃料。

火星上制造的推进剂可以将水分解成氢气和氧气。

Fy: 万琳

By: Leonard David

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