火星上发现巨型火山

在得克萨斯州伍德兰兹举行的第55届月球与行星科学会议上，科学家们发表了一项开创性的声明，透露在火星赤道附近的塔尔西斯火山省东部发现了一座巨型火山，并可能存在埋藏冰川。

自1971年水手9号以来，绕火星运行的航天器多次对其进行成像，但这座巨大的火山已经被严重侵蚀而难以辨认，数十年来，这座巨大的火山一直隐藏在火星最具标志性的区域之一的视线中，位于严重断裂的迷宫状区域之间的边界处。NoctisLabyrinthus(夜间迷宫)和VallesMarineris(水手谷)的巨大峡谷。

该结构暂时被指定为“Noctis火山”，等待正式名称，其中心位于南纬7°35'、西经93°55'。海拔达9022米(29,600英尺)，宽度为450公里(280英里)。这座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。在其东南部有一层薄薄的、新近形成的火山沉积物，其下方可能仍然存在冰川冰。

这个巨大的火山和可能的冰川的发现具有重要意义，因为它为研究火星随时间的地质演化、寻找生命以及未来与机器人和人类一起探索提供了一个令人兴奋的新地点。

SETI研究所和火星研究所的行星科学家帕斯卡·李博士说：“去年，我们正在检查一个地区的地质情况，当时我们发现了冰川遗迹，当时我们意识到我们正处于一座巨大且被深度侵蚀的火山内部。”总部位于美国宇航局艾姆斯研究中心，是该研究的主要作者。

几条线索综合起来，揭示了诺克提斯迷宫东部地区杂乱的层状台地和峡谷的火山性质。中央山顶区域的标志是几个高架台地形成弧形，达到区域高点并从山顶区域倾斜下坡。平缓的外坡向不同方向延伸至225公里(140英里)外。

在该结构的中心附近可以看到火山口遗迹——曾经是熔岩湖的塌陷火山口的遗迹。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颗粒材料组成)和水合矿物沉积物出现在该结构周边的多个区域。

“众所周知，火星的这个地区拥有各种各样的水合矿物，跨越了漫长的火星历史。长期以来人们一直怀疑这些矿物存在于火山环境中。因此，在这里发现一座火山可能并不奇怪，”解释道SourabhShubham是马里兰大学地质系的研究生，也是该研究的合著者。“从某种意义上说，这座大火山是人们长期以来寻找的‘铁证’。”

除了火山之外，该研究报告还发现了火山周边5000平方公里(1930平方英里)的大片火山沉积物，呈现出大量低矮、圆形、细长的水泡状土丘。这种“起泡的地形”被解释为“无根锥体”的区域，当一层薄薄的热火山材料停留在水或富含冰的表面上时，爆炸性蒸汽喷出或蒸汽膨胀而产生的土丘。

就在一年前，李、舒巴姆和他们的同事约翰·W·舒特(JohnW.Schutt)通过同一火山堤上的一个相当大的侵蚀开口，以浅色调沉积物的形式发现了冰川(或“遗迹冰川”)的壮观遗迹。LTD)具有冰川形态特征的硫酸盐。

硫酸盐沉积物主要由黄钾铁矾(一种水合硫酸盐)组成，被认为是当火山碎屑物质覆盖层停留在冰川上并与冰发生化学反应时形成的。当前研究中发现的破裂的无根锥体也显示出类似的多水硫酸盐现象，进一步表明起泡的火山覆盖层下方可能隐藏着一大片冰川。

诺克蒂斯火山经历了漫长而复杂的改造历史，可能是由断裂、热侵蚀和冰川侵蚀共同造成的。研究人员将这座火山解释为一个巨大的盾牌，由火山碎屑物质、熔岩和冰的层状堆积组成，后者是由于随着时间的推移，其侧面不断积雪和冰川而形成的。

随着裂缝和断层最终发展，特别是与火山所在的更广泛的塔尔西斯地区的隆起有关，熔岩开始通过火山的不同部分上升，导致热侵蚀和大量埋藏冰的去除，以及火山整个部分发生灾难性塌陷。

随后的冰川继续侵蚀，使结构内的许多峡谷呈现出现在独特的形状。在这种情况下，“残余冰川”和周围可能埋藏的冰川冰可能是影响诺克蒂斯火山的最新冰川作用的残余物。

但有关新发现的巨型火山的许多内容仍然是个谜。尽管很明显它已经活跃了很长一段时间，并且在火星历史的早期就开始形成，但具体有多早尚不清楚。同样，尽管它在现代也经历过喷发，但尚不清楚它是否仍然火山活跃并可能再次喷发。如果它已经活跃了很长一段时间，持续的温暖和冰水的结合是否能让这个地方孕育生命?

随着围绕诺克蒂斯火山的谜团继续困扰着科学家，该地点已经成为研究火星地​​质演化、寻找生命以及规划未来机器人和人类探索的令人兴奋的新地点。赤道附近浅层深处可能存在冰川冰，这意味着人类有可能探索地球上寒冷程度较低的地区，同时仍然能够提取水进行水合并制造火箭燃料(通过将H2O分解为氢气和氧气)。

“正是这些因素的结合，使得诺克蒂斯火山遗址异常令人兴奋。这是一座古老而长寿的火山，被严重侵蚀，你可以徒步、开车或飞过它，检查、采样和测定其内部不同部分的年代。研究火星随时间的演变。它也有着悠久的热与水和冰相互作用的历史，这使其成为天体生物学和我们寻找生命迹象的黄金地段。”

“最后，由于火星上相对温暖的赤道地区的表面附近可能仍然保留着冰川，因此这个地方对于机器人和人类探索来说非常有吸引力，”李说。

这项研究是利用NASA的水手9号、维京轨道器1号和2号、火星全球勘测者号、火星奥德赛号、火星勘测轨道器任务以及欧洲航天局的火星快车任务的数据进行的。特别感谢他们的仪器团队获取本研究中使用的各种数据集。使用开放的NASA行星数据系统、MarsQuickmap、MarsTrek和GoogleMars在线数据可视化工具也是促成这项研究的关键。