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火星上神秘的巖石可能來自于劇烈的火山噴發(fā)

發(fā)表于 2025-12-07 18:45:52 來源：骨軟筋酥網(wǎng)

2005年精神號的火星全景相機(jī) （Pancam）拍攝到古瑟夫隕石坑（Gusev Crater）中富含橄欖石的巖層露頭。圖片來源：NASA/JPL/Cornell/A

2005年精神號的上神山噴全景相機(jī) （Pancam）拍攝到古瑟夫隕石坑（Gusev Crater）中富含橄欖石的巖層露頭。圖片來源：NASA/JPL/Cornell/ASU
左圖是巖石<strong></strong>精神號的顯微照像儀的馬賽克照片，顯示了深色對角線排列特征帶有火焰狀的自于形狀，火焰狀可能是劇烈扁平的浮石碎片，稱為火焰石（fiamme），火星其中包括淺色晶體（白色長

左圖是巖石<strong></strong>精神號的顯微照像儀的馬賽克照片，顯示了深色對角線排列特征帶有火焰狀的自于形狀，火焰狀可能是劇烈扁平的浮石碎片，稱為火焰石（fiamme），火星其中包括淺色晶體（白色長

左圖是上神山噴精神號的顯微照像儀的馬賽克照片，顯示了深色對角線排列特征帶有火焰狀的巖石形狀，火焰狀可能是自于扁平的浮石碎片，稱為火焰石（fiamme），劇烈其中包括淺色晶體（白色長方形），火星類似右圖的上神山噴地球熔接凝灰?guī)r。暗角部分是巖石來自精神號硬體的影子。兩個(gè)圖像中的自于白色比例尺代表 1公分。圖片來源：NASA/JPL/USGS and 劇烈Scripps Institution of Oceanography

左圖為假色照片顯示火星Nili Fossae地區(qū)富含橄欖石的巖層與右圖地球上熔接凝灰?guī)r（真彩色）的對比。右圖裂痕是冷縮節(jié)理，與左圖中的非常相似。圖片來源：HiRISE/Google Earth
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)臺北市立天文科學(xué)教育館網(wǎng)站（編譯施欣嵐）：近幾十年來，確認(rèn)火星的形成和演化歷史，一直是火星軌道探測器和漫游車的任務(wù)目標(biāo)。
亞利桑那州立大學(xué)史帝夫．羅夫（Steve Ruff）的研究團(tuán)隊(duì)，分析了幾個(gè)火星任務(wù)的數(shù)據(jù)，確認(rèn)古瑟夫隕石坑和耶澤羅隕石坑（Jezero Crater）中，富含橄欖石的巖層，可能是熔接凝灰?guī)r（ignimbrite），熔接凝灰?guī)r一般來自于巨大的火山爆炸式噴發(fā)所形成。
此推論如果正確的，將有利于了解火星其他富含橄欖石巖層的區(qū)域，這表示火星早期，可能常有火山活動(dòng)，此研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在《伊卡洛斯》（Icarus）期刊。
羅夫說：「有很多關(guān)于尼利槽溝（Nili Fossae）地區(qū)（包含耶澤羅隕石坑），大部分區(qū)域富含橄欖石巖層的起源之想法，此討論已經(jīng)持續(xù)了將近20年的時(shí)間。」
富含橄欖石和碳酸鹽的巖層連結(jié)了 16 年前NASA精神號探索的古瑟夫隕石坑，以及2020年毅力號探索的尼利槽溝地區(qū)之耶澤羅隕石坑。這兩個(gè)地方的橄欖石是迄今為止在火星上發(fā)現(xiàn)最多的區(qū)域。以前沒有研究過此類富含橄欖石巖層的成分和形態(tài)上之相似性，現(xiàn)在看來，它們的形成方式相似。
橄欖石是一種常見的矽酸鹽類礦物，可能來自火星地函中產(chǎn)生的巖漿（同樣的過程也發(fā)生在地球上），所以火山作用是火星上富含橄欖石巖層是合理的解釋。先前的理論表示橄欖石可能由地函劇烈噴發(fā)出熔巖流所造成。
羅夫和研究團(tuán)隊(duì)計(jì)畫檢驗(yàn)一個(gè)主要假設(shè)：火山灰從火山煙流（volcanic plumes）慢慢地沉積。但是他們的觀察揭示了一段更加猛烈的歷史。
特別是，羅夫檢視了精神號顯微照像儀的馬賽克照片，并注意到具有不尋常巖理的巖石。羅夫查閱了線上圖書館里面的地球巖石照片，發(fā)現(xiàn)一些火山巖的巖理與這些馬賽克照片中的巖理非常相似。
這種巖石稱為熔接凝灰?guī)r，是地球上已知的巨大火山爆發(fā)產(chǎn)生的，當(dāng)火山灰沉積時(shí)，溫度還很高，會熔融焊結(jié)在一起。巖石內(nèi)可能含有火山碎屑物和浮石。熾熱的火山煙流和幾乎熔化的火山灰和浮石在地面上流過數(shù)十英里，并在短短幾天內(nèi)沉積成數(shù)百英尺厚。熾熱的沉積物會在數(shù)月或數(shù)年內(nèi)緩慢冷卻，這導(dǎo)致了冷縮節(jié)理（cooling joints）的裂痕。羅夫在火星上富含橄欖石的巖層發(fā)現(xiàn)了明顯相似的裂痕，增加了熔接凝灰?guī)r起源的證據(jù)。
在地球上，熔接凝灰?guī)r在美國西部的黃石國家公園等地被發(fā)現(xiàn)。黃石公園大約在210萬年前開始從巨大的火山爆發(fā)形成，現(xiàn)在火山臼已經(jīng)被填滿。羅夫說：「以前沒有人將火星上富含橄欖石巖層解釋為熔接凝灰?guī)r，這可能是毅力號在過去一年中一直在采樣的巖石。」火星擁有太陽系中最高的火山，熔巖流覆蓋了火星的大片區(qū)域，理所當(dāng)然擁有火成巖，但是只有少數(shù)幾個(gè)地方暫時(shí)地被建議含有熔接凝灰?guī)r。根據(jù)該研究團(tuán)隊(duì)的新發(fā)現(xiàn)，有可能在古瑟夫隕石坑和耶澤羅隕石坑中都有熔接凝灰?guī)r。其他富含橄欖石巖層的地點(diǎn)也是熔接凝灰?guī)r候選區(qū)域，而且它們似乎都在火星的早期形成，約在最初的十億年左右。羅夫說：「富含橄欖石的巖層對于地球上大多數(shù)的熔接凝灰?guī)r來說是不尋常的，但在古老的巖層中存有這種成分。現(xiàn)在有了火星上富含橄欖石的熔接凝灰?guī)r之有力證據(jù)，也許表明了發(fā)生在行星早期地質(zhì)演化過程中，富含熔融橄欖石的巖漿，來自于爆炸式噴發(fā)之火山活動(dòng)，這個(gè)論述可能要等到毅力號收集的巖石樣本，在未來的火星任務(wù)被送返地球才能得到驗(yàn)證。

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