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火星上曾存炙热液态岩浆海洋 冷却时间远超预期

http://www.kexue.com 2013-11-25 09:33:40 新浪科技  发表评论


根据两支独立科学小组进行的新研究,火星上一度存在液态炙热岩浆海洋

  根据两支独立的科学家小组进行的新研究,火星上一度存在液态炙热岩浆海洋。这一研究发现意味着火星温度冷却下来所需要的时间可能超过此前的预计。研究发现刊登在《自然-地球科学》杂志上。

  研究过程中,科学家对美国宇航局火星侦察轨道器获取的数据进行分析,寻找火星上的斜长岩。在太阳系内,斜长岩通常只存在于两个地方,一个是地球的上层大陆地壳,另一个是月球高原。月球高原的斜长岩近乎纯净,被称之为“钙长石”。斜长岩由地表岩浆湖表面的结晶过程形成,硅石和长石构成。结晶过程留下密度较高并且富含铁的矿物,这些矿物后来形成玄武岩。

  科学家一直认为这一过程主要在地球上的构造板块和火山活动活跃地区发生,在月球上则发生于地质史早期的原始岩浆海洋。火星、金星和水星据信都被暗淡密集并且富含铁的玄武岩覆盖,玄武岩并没有经历与地球大洋壳类似的岩浆演化。这促使科学家认为构造板块在火星的早期地质史中并不扮演重要角色。

  在对火星侦察轨道器获取的数据进行分析时,欧洲南方天文台的约翰-卡特和弗朗西斯-普莱特发现8个地点存在富含斜长岩的岩石的光谱信号。卡特和普莱特在研究论文中指出:“这些地点位于南部高原和北部的海勒斯地区。我们发现的斜长岩分布在4个直径50到70公里的大型陨坑的边缘以及直径140公里的霍尔登大陨坑的南部和北部边缘。”

  第二支科学家小组由美国佐治亚州理工学院的詹姆斯-维莱博士领导。研究过程中,他们在火星的珊忒大陆、大瑟提斯高原和诺亚高地发现大量斜长岩。维莱和同事在论文中指出:“我们在一个面积巨大的地区和两个面积较小的地点发现了长英矿石。科学家一直不认为会在火星上发现这种富含长石的岩石。”

  在此之前,宇航局“好奇”号火星车的登陆地盖尔陨坑就曾发现类似的长石矿物。两支研究小组的发现意味着盖尔陨坑的发现并非一个独立事件,同时也说明火星上发生过更为广泛的岩浆活动。澳大利亚天文观测台的行星学家西蒙-奥图勒博士指出,这一发现证明火星地表以及地壳的早期演化要比科学家此前的预计复杂的多。

  奥图勒说:“也许,我们描绘的火星图画并不完整。我们需要我们对火星过去的认知进行重新评估,寻找更多类似的证据,进一步了解火星的演化。这一发现说明火星过去发生的事情可能并不像我们想象的那样。火星岩浆的早期演化与我们的预计存在差异,我们一直认为火星地壳基本上由玄武岩构成。”如果火星上的岩浆需要更长时间才能冷却,不同阶段发生的结晶过程会产生相应的物质,提高火星上的矿物多样性。奥图勒指出:“长石矿物的发现说明这一过程需要更长时间。”(孝文)

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