成千的火山超级爆发形成了火星的表面

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yuan001|  楼主 | 2021-9-19 10:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tpgf 于 2021-9-22 16:19 编辑

成千的火山超级爆发形成了火星的表面

撰稿人 David Bressan

2021/9/19

Science

我应对我们现代地球的理解的崎岖之路

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火星快车火星上伊斯梅尼亚·帕特拉的视图。它的起源仍然不确定:要么一个陨石撞进地面要么它是一个坍塌的超级火山。 ESA/DLR/FU BERLIN

   美国宇航局的朗尼·谢克特曼写道,通过研究阿拉伯土地的一个部分的地形和矿物组成,科学家最近已经发现了数千次"超级喷发"的证据,这些"超级喷发"是地球上已知的最猛烈的火山爆发,也发生在火星上。
   在地球上,超级火山被定义为一座至少发生过一次8级爆炸的火山,这是火山爆发指数(VEI)上排名最高的火山,意味着它在一个火山爆发期间释放了超过1000立方千米多的物质。由这样一个强大的火山喷发释放进大气层的灰烬和火山气体能部分的阻挡阳光,造成一个全球气温下降3至5度的火山冬季。
   领导了阿拉伯土地分析的位于马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德航天飞行中心的地质学家帕特里克·惠利说,火星上的类似喷发会对火星大气层和气候有过重大影响。"火星气候的建模者将有一些要做的来试图了解火山的影响的工作"。
   这些爆炸在大约40亿年前的5亿年间将水蒸气、二氧化碳和二氧化硫喷进了空气、撕裂火星表面。科学家在《地球物理研究快报》上发表的一篇论文中报告了这一估计。
   一个如此规模的火山随它下面的岩浆室在喷发期间被清空坍塌成一个巨大的叫"火山口"的洞。地球上也存在火山口,能是几十英里宽。阿拉伯土地的七座火山口可能是该地区从前拥有过能够超级喷发的火山的第一批赠品。
   曾被认为是数十亿年前由小行星撞击火星表面留下的凹陷,科学家首次在2013年的一项研究中提出这些盆地是火山口。他们注意到它们不像陨石坑那样圆,而且它们有一些坍塌的迹象,比如非常深的地板和靠壁的岩石长凳。
   惠利说,"我们读了那篇论文并有兴趣跟进,但不是自己寻找火山它们自己,而是我们寻找火山灰,因为你不能隐藏这些证据"。
   惠利和他的同事们在会见马里兰州劳雷尔约翰霍普金斯应用物理实验室的火山学家亚历山德拉·马蒂拉·诺瓦克后有了寻找火山灰证据的想法。马蒂拉·诺瓦克已经利用美国宇航局火星勘测轨道器的数据在火星的其它地方来发现火山灰,因此她与惠利和他的团队合作,特别的看阿拉伯土地。
   研究小组的分析跟踪了其他科学家早些时候提出了阿拉伯土地表面上的矿物是火山起源的工作。另一个研究小组在得知阿拉伯土地盆地可能是火山口后,已经计算出了该地区中可能来自超级喷发的火山灰会沉降在哪里的地方:顺风而下,向东,会从火山中心向外越来越消失或者在这种情况下在火山口还剩下什么。
   马蒂拉·诺瓦克说,"因此,我们当时拿起它说,'好吧,这些是被关联到火山灰的改变的矿物,火山灰已经被记录,因此现在我们要观察这些矿物怎样被分布来看是否它们遵循我们会期望从超级喷发中看到的模式。
   研究小组用来自MROS的火星紧凑型侦察成像光谱仪的图像来识别火星表面的矿物。看进峡谷的壁和从火山口数百到数千英里的和火山口,在那里火山灰会已经被风携带,他们识别了火山矿物被水变成粘土,包括蒙脱土、伊毛缟石和异丙烷。然后,该团队使用来自 MRO 摄像机拍摄的图像做出了阿拉伯土地的三维地形图。通过在分析的峡谷和陨石坑的地形图上放上这些矿物数据,研究人员可以在富含矿物质的矿床中看火山灰层被保存得非常好------火山灰不是被风和水弄乱,而是像新鲜时那样分层的。
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美国宇航局的火星勘测轨道飞行器拍摄的一张图片显示,阿拉伯土地的几个陨石坑充满了分层岩石,据信是被一系列喷发形成的火山灰。 NASA/JPL-CALTECH/UNIVERSITY OF ARIZONA
   美国宇航局戈达德的地质学家雅各布·理查森说, "那时我意识到这不是偶然的,这是一个真正的信号",他与惠利和诺瓦克合作。"我们实际上正在看到被预测的内容,对我来说这是最激动人心的时刻"。
   最初在2013年识别了火山口的科学家也根据每个火山口的体积计算了火山爆发的物质数量。这些信息允许惠利和他的同事来计算出他们发现的火山灰厚度所需的喷发次数。惠利说,原来是有数千次喷发。
   剩下的一个问题是,为什么小火星和更大的地质上仍然活跃的地球在已知的超级喷发数量上是如此不同的。在地球上能够超级喷发的火山------最近一次喷发于76000年前的印度尼西亚苏门答腊------被散布在世界各地,此类事件是极为罕见的。地质学家知道地球上在过去两百万年中只发生过13次超级爆发事件,已知的更老的很少。
   有可能超级喷发的火山可能集中在一个更年轻的地球上,但自那时以来已经被侵蚀,或者随着大陆因板块构造移变,它们的残迹被拉到地壳下面。
   他说, "人们要读我们的论文并说'怎样?火星怎么能这样呢?这样一个微小的星球怎么能融化足够的岩石来在一个地方提供数千次超级喷发动力呢?我希望这些问题能带来很多其他的研究"。

   我(David Bressan)是一名自由职业地质学家,主要工作在东阿尔卑斯山。我在2007年毕业于一个研究用久冻土即冻土…



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LED2013 2021-9-27 22:51 回复TA
经常爆发,也就无法生存生命 
LED2013| | 2021-9-27 22:52 | 显示全部楼层
宇宙飞船的发明使得我们还是可以太空旅游的,但是空气太少了

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