來自火星上的火山隕石顯示以前火星火山非常活躍

眾所周知火星是一個寒冷，乾燥的星球。然而在幾十億年前，當它還年輕的時候，這個星球擁有密集的大氣層，表面有液態水。數百萬年前，它也經歷了大量的火山活動，從而形成了奧林巴斯火山，太陽系最大的火山。

直到最近，科學家才知道，火星的火山活動是由除了構造運動以外的其他來源驅動的，在對火星岩石樣本進行了研究之後，來自英國和美國的一組研究人員得出結論，火星上的火山活動比以前認為的要活躍得多。

由蘇格蘭大學環境研究中心（SUERC）和格拉斯哥大學地理與地球科學學院的研究員本傑明·科恩（Benjamin Cohen）領導的團隊使用火星隕石樣本對火星的火山過去進行了分析。研究結果發表在科學雜誌「 自然通訊」中。

在地球上，大部分的火山活動是由於板塊構造而產生的，而板塊構造是由地幔的對流推動的。但在火星上，大多數火山活動都是地幔柱的結果，地幔柱是由地幔深處的岩漿高度局部化的。這是因為火星表面在過去的幾十億年里一直保持著靜止和涼爽的狀態。

因此火星火山（儘管在地球上類似於盾形火山）其尺寸要大於地球上的火山。例如，奧林匹斯火山不僅是火星上最大的盾形火山，而且是太陽系中最大的火山。而地球上最高的山珠穆朗瑪峰 - 高8848米（29,029英尺），奧林匹斯火山高約22公里（13.6英里或72,000英尺）高。

為了研究，Cohen博士和他的同事們使用了通常用於確定地球上火山的年齡和爆發率的放射線測年技術。然而，這種技術以前沒有用於火星上的盾形火山。因此，該團隊對火星隕石樣本的研究是第一次詳細分析火星火山增長率的。

他們檢查研究的樣本被稱為nakhlites，是一種火星隕石，由大約13億年前的玄武岩形成。大約在1100萬年前，由於受到小行星撞擊事件，從火星表面被炸開後，這些東西來到地球。通過對火星隕石進行分析，該團隊能夠發現關於火星火山過去約9千萬年的新信息。

科恩博士在格拉斯哥大學的新聞發布會上解釋說：「我們從以前的研究中知道，nakhlite隕石是火山岩，而近年來發展的年齡技術使得Nakhlites成為我們更好地了解火星火山的最佳選擇。」

鋁（棕色），鐵（綠色）和鎂（藍色）的分布; 圖b，f，j顯示鉀（紅色）; 圖c，g，k示出了磷（藍色，濃磷酸鹽）和硫（品紅色，在硫化鐵中）的分布以及灰色的背散射電子強度; 並且圖d，h，l顯示氯（綠色，磷灰石）的分布。

第一步是要證明岩石樣本確實是起源火星的，該團隊通過測量它們暴露於宇宙輻射的情況來證實，他們據此確定岩石在1100萬年前被從火星表面彈出，最有可能是火星表面的隕石撞擊事件。然後他們應用了一種稱為40Ar/39Ar的高精度放射技術。這包括使用稀有氣體質譜儀來測量樣品中積累的氬氣量，這是鉀自然放射性衰變的結果。由此他們能夠獲得關於火星表面9000萬年前的新信息。分析結果表明，火星火山的歷史與地球火山之間存在顯著差異。科恩博士解釋說：

「我們發現，這個nahlites隕石樣品在9000萬年的過程中，至少有四次火山爆發形成，對於火山來說，這是很長的一段時間，而且比陸地火山的持續時間要長得多，這些火山通常只活躍幾百萬年，而這僅僅是火山表面的劃痕，因為隕石撞擊坑只會噴出一些小塊岩石——所以火山肯定已經活躍了很長時間。「

此外，該團隊還能夠縮小隕石樣本來自哪些火山的範圍，NASA先前進行的研究顯示了幾個nahlite可能的源隕石坑，然而只有一個地點與火山爆發的年齡和將樣本噴射到太空的機率相匹配，這個特殊的火山口（目前沒有命名）位於被稱為Elysium Planitia的火山平原大約900公里(560英里)，它的高度為12.6公里（7.8英里）。它離NASA的好奇號探測車目前所在的北部約2000公里（1243英里）。科恩解釋說，美國宇航局有一些非常詳細的衛星圖像顯示這個特殊的火山口。

他說：「它的寬度有6.5公里，並保留了大量的碎片。而且，我們能夠在隕石坑壁上看到多個水平的條紋，這表明岩石形成了層，每層都被解釋為一個單獨的熔岩流。這項研究能夠更清楚地描述nakhlite隕石的歷史，進而研究太陽系中最大的火山。

在未來，往返火星的飛行任務一定會進一步清晰這幅畫面。鑒於火星是像地球這樣的星球，了解我們所能了解的其地質歷史將最終提高我們對太陽系的岩石行星形成的理解。簡而言之，我們對火星火山的歷史了解越多，我們就能了解到太陽系的形成和演化。

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