火星上奇怪的景觀是如何造成的？
多虧了水手號飛船的努力，科學家們在20世紀60年代首次觀測到了梅杜莎槽溝層的形成(MFF)。這塊巨大的軟沉積岩沿火星赤道延伸約1，000公里(621英里)，由起伏的山丘、陡峭奇特的山脊組成，看起來是風蝕的結果。更重要的是，在這個形成之上的一個不尋常的碰撞也導致了UFO的陰謀論。
毋庸置疑，它的形成引起了科學上的好奇心，許多地質學家試圖解釋它是如何形成的。根據約翰·霍普金斯大學的一項新研究，該地區是30多億年前發生在火星上的火山活動的結果。這些發現可能會對科學家了解火星內部，甚至對火星過去的可居住性的潛力產生重大的影響。
這項研究最近發表在「地球物理研究雜誌」上：涉及到它的構成、起源和在火星歷史上的重要性。該研究是由盧森德拉·奧哈(Lujendra Ojha)和約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)地球和行星科學系助理教授凱文·劉易斯(Kevin Lewis)分別進行的。
盧森德拉·奧哈過去的工作包括發現火星上的水存在於季節性鹽水中的證據，這是他在2010年作為本科生髮現的。與此同時，劉易斯致力於深入研究火星上沉積岩的性質，以確定地質記錄能告訴我們該行星過去的氣候和宜居性。
正如奧哈所解釋的那樣，對梅杜莎槽溝層形成的研究是了解火星地質歷史的核心。與塔拉斯山脈地區非常相似，這是在地球地質活動仍然活躍的時候形成的。他說：「梅杜莎槽溝層是一個巨大的礦床，不僅在火星規模上，在太陽系方面也是如此，因為我們不知道有任何其他類似的礦床。」
從根本上說，沉積岩是岩石灰塵和碎屑堆積在行星表面，隨著時間的推移變得硬化和分層的結果。這些層作為地質記錄，表明在這些層被沉積時發生在地表的哪種類型的過程。當談到梅杜莎槽溝層的形成時，科學家們不確定是風、水、冰還是火山爆發造成了這些沉積物。
在過去，雷達測量的形成表明，梅杜莎槽溝層有一個不尋常的組成。然而，科學家們不確定這一地層是由高度多孔的岩石還是由岩石和冰的混合物組成的。為了他們的研究，奧哈和劉易斯第一次使用來自不同火星軌道的重力數據來測量地層的密度。
他們發現的是，這塊岩石是多孔的，其密度約為火星地殼其餘部分的三分之二。他們還利用雷達和重力數據表明，形成的密度太大，無法用冰的存在來解釋。由此，他們得出的結論是，當火星還在地質活動的時候--30億年前，這些多孔的岩石一定是由於火山爆發而沉積下來的。
當這些火山爆發，將火山灰和岩石拋入大氣中時，這些物質就會掉落回地表，並向下流動。足夠長的時間後，火山灰就會凝結成岩石，隨著時間的推移，岩石會被火星的風和沙塵暴慢慢侵蝕，留下科學家們今天看到的地層。根據奧哈的說法，這些新的發現表明火星的內部比之前想像的要複雜得多。
一段時間以來，科學家們已經知道，火星的地殼中有一些揮發物--即水、二氧化碳和其他元素，它們會在溫度略有升高的情況下變成氣體--從而允許在火星表面發生周期性的爆發，但創建梅杜莎槽溝層區域所需的噴發將是巨大的。這表明，地球內部可能有大量的揮發物。正如奧哈解釋的那樣：
「如果你把梅杜莎槽溝層分布到火星上，它會形成一個9.7米(32英尺)厚的層。考慮到這一礦床的巨大規模，它確實令人難以置信，因為它意味著岩漿不僅含有豐富的揮發分，而且還必須在很長一段時間內揮發豐富。」
此外，這一活動將對火星過去的宜居性產生重大影響。基本上，梅杜莎槽溝層的形成應該發生在火星歷史上的一個關鍵點上。火山爆發後，大量的二氧化碳和甲烷(很可能)會被排放到大氣中，造成嚴重的溫室效應。
作者還指出，這次噴發會噴出足夠的水，覆蓋火星全球海洋超過9厘米(4英寸)厚。由此產生的溫室效應足以使火星表面保持溫暖，使水保持液態。同時，像硫化氫和二氧化硫這樣的火山氣體的排放會改變火星表面和大氣的化學。
所有這些都會對火星的潛在宜居性產生巨大影響。更重要的是，正如劉易斯所指出的那樣，新的研究表明重力測量有可能解釋火星的地質記錄。他說：「未來的重力測量可以幫助區分地球上地殼的冰、沉積物和火成岩。」
研究火星表面特徵和地質歷史就像剝洋蔥。每剝一層，我們就會得到另一片拼圖，這些拼圖加在一起就構成了豐富多樣的歷史。在未來的幾年和幾十年里，將有更多的機器人任務在研究這顆紅色星球的表面和大氣層，為到20世紀30年代的最終載人任務做準備。
所有這些任務將讓我們更多地了解火星更溫暖、更潮濕的過去。
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