張佳欣

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為，從地質(zhì)意義上來(lái)看，火星已經(jīng)“死”了。

這顆星球上到處都是火山，有些地方還有古老的熔巖流。但這個(gè)寒冷、貧瘠的星球似乎早已失去了如其名字一樣的火般的熱情。最新研究顯示，火星可能不是人們認(rèn)為的地質(zhì)死亡世界，因?yàn)榭茖W(xué)家在其地下發(fā)現(xiàn)了巖漿的跡象。

此外，自第一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡眺望火星以來(lái)，人們一直認(rèn)為，火星南半球和北半球之間存在著鮮明對(duì)比。南部是布滿隕石坑的疊嶂高原，北部是地勢(shì)平緩的低地平原。這就是所謂的“火星二分法”，該理論普遍認(rèn)為，火星南北半球地殼由不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)組成。而另一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)可能有助于解開(kāi)這個(gè)關(guān)于火星地理的數(shù)百年之謎。

自2018年美國(guó)國(guó)家航空航天局的“洞察”號(hào)探測(cè)器在火星表面部署SEIS地震儀以來(lái)，科學(xué)家們監(jiān)聽(tīng)了1300多次地震的信號(hào)。2021年12月24日發(fā)生的特殊事件導(dǎo)致的4級(jí)地震立即激起了科學(xué)家的興趣，因?yàn)樗^的“表面波”的組成部分。

根據(jù)發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上的論文，去年的隕石高速撞擊，在火星上造成了數(shù)千英里的地震波，并形成了近150米寬的隕石坑。

通過(guò)“洞察”號(hào)發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)地震都產(chǎn)生了與火星深處巖石運(yùn)動(dòng)相關(guān)的傳統(tǒng)原生和次生地震波。而這些新探測(cè)到的地震波是在火星的最上層，并穿過(guò)了地殼。

論文主要作者之一、瑞士蘇黎世理工學(xué)院地球物理研究所的金東彥（音譯）說(shuō)：“這是第一次在地球以外的行星上觀測(cè)到地震表面波。即使是阿波羅登月任務(wù)也未能做到這一點(diǎn)。”

研究人員分析，在“洞察”號(hào)著陸器和撞擊地點(diǎn)之間，地殼具有非常均勻的結(jié)構(gòu)和高密度。此前報(bào)道稱，“洞察”號(hào)正下方有三層低密度火星地殼，新研究意味著著陸點(diǎn)下方地殼結(jié)構(gòu)可能無(wú)法代表火星地殼的一般結(jié)構(gòu)。

根據(jù)金東彥的說(shuō)法，新的表面波數(shù)據(jù)以及對(duì)地殼普遍均勻性的分析似乎反駁了“火星二分法”理論認(rèn)為南北結(jié)構(gòu)不同之說(shuō)，南北半球的結(jié)構(gòu)在相關(guān)深度可能“驚人地相似”。

這顆紅色星球被認(rèn)為在過(guò)去曾有火山活動(dòng)，但時(shí)間并不是在數(shù)百萬(wàn)年前。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組利用“洞察”號(hào)火星探測(cè)器任務(wù)的數(shù)據(jù)，研究了火星上20多次地震事件，發(fā)現(xiàn)震中起源于科柏洛斯槽溝附近，該地區(qū)可能存在巖漿礦床，這是一個(gè)由斷層線形成的裂隙區(qū)域。這些地震講述了一個(gè)新的故事，這個(gè)故事表明，火山作用仍然在塑造火星表面方面發(fā)揮著積極的影響。

根據(jù)地震數(shù)據(jù)，科學(xué)家們得出結(jié)論，低頻地震表明存在潛在的暖源，這可以用今天的熔巖（即噴出地表的巖漿）和火星上的火山活動(dòng)來(lái)解釋。具體地說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)地震主要發(fā)生在科柏洛斯槽溝的最內(nèi)部。

當(dāng)他們將地震數(shù)據(jù)與同一地區(qū)的觀測(cè)圖像進(jìn)行比較時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)，不僅在風(fēng)的主導(dǎo)方向，在圍繞科柏洛斯槽溝地幔單元周圍的多個(gè)方向上，都有較深的塵埃沉積。

論文主要作者、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的西蒙·施特勒解釋說(shuō)：“深色塵埃意味著地質(zhì)證據(jù)表明，最近的火山活動(dòng)可能是在過(guò)去5萬(wàn)年內(nèi)，這在地質(zhì)學(xué)上相對(duì)年輕?！?/p>

“現(xiàn)在，我們有足夠的數(shù)據(jù)來(lái)看到某些統(tǒng)計(jì)模式，我們能夠定位發(fā)生在火星上的地震?！笔┨乩照f(shuō)，“洞察”號(hào)任務(wù)自2018年以來(lái)測(cè)量到的許多大大小小的地震都可以歸因于科柏洛斯槽溝地區(qū)。

看著廣袤干燥、塵土飛揚(yáng)的火星地貌的圖像，很難想象大約36億年前，火星非?；钴S，至少在地質(zhì)意義上是如此。來(lái)自科柏洛斯槽溝附近的地震表明，火星還沒(méi)有完全“死亡”。

科柏洛斯槽溝是以希臘神話中的一種生物命名的，即守衛(wèi)冥界的“地獄獵犬”。在這里，火山區(qū)正在下沉并形成平行的地塊或裂縫，將火星的地殼“撕”開(kāi)，就像蛋糕烘焙時(shí)出現(xiàn)在頂部的裂縫一樣。根據(jù)施特勒的說(shuō)法，“我們所看到的可能是這個(gè)曾經(jīng)活躍的火山地區(qū)的最后殘余，或者也有種可能是，巖漿現(xiàn)在正向東移動(dòng)到下一個(gè)噴發(fā)地點(diǎn)”。

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