火星新发现：巨大的地幔羽流将其地表向上推升

火星新发现：巨大的地幔羽流将其地表向上推升来自亚利桑那大学的科学家们挑战了目前对火星地球动力学演变的看法，他们在一份报告中发现了一个活跃的地幔羽流，它将表面向上推，并导致地震和火山喷发。这一发现发表在本期的《自然-天文学》杂志上，表明这个星球看似平静的表面可能隐藏着比以前想象的更加动荡的内部。亚利桑那州月球和行星实验室（LPL）的博士后研究助理AdrienBroquet说："我们的研究提出了多个证据，揭示了当今火星上存在一个巨大的活跃的地幔羽流，"他与LPL行星科学副教授JeffAndrews-Hanna是这项研究的共同作者。艺术家对活跃的地幔羽流的印象--一大团温暖和有浮力的岩石--从火星深处升起，并推高ElysiumPlanitia，这是火星北部低地的一块平原。资料来源：AdrienBroquet&AudreyLasbordes地幔羽流是大块的温暖和浮力的岩石，它们从一个星球的深处升起，穿过其中间层--地幔--到达其地壳的底部，引起地震、断层和火山爆发。例如，夏威夷岛链是在太平洋板块慢慢漂移到一个地幔羽流上时形成的。JeffAndrews-Hanna说："我们有强有力的证据表明地幔羽流在地球和金星上是活跃的，但这在火星这样一个小而冷的世界上是不可能的。火星在30到40亿年前最为活跃，而普遍的观点是，这个星球今天基本上已经死亡。在这个星球的历史早期，大量的火山活动建造了太阳系中最高的火山，并使北半球的大部分地区被火山沉积物所覆盖，最近历史上发生的少量活动通常被归因于一个冷却的星球上的被动过程。"研究人员被火星上一个不显眼的区域的惊人的活动量所吸引，该区域被称为ElysiumPlanitia，是火星北部低地靠近赤道的一个平原。与火星上其他几十亿年来没有重大活动的火山地区不同，ElysiumPlanitia在过去2亿年里经历了大规模的喷发。研究小组以前的工作在ElysiumPlanitia发现了火星上已知最年轻的火山喷发的证据，大约5.3万年前发生了小型的火山灰爆发，在地质学时间维度上，这基本上可以算是昨天。这张由欧洲航天局火星快车轨道器拍摄的图片显示了一个斜视图，聚焦于构成地狱犬窝系统的一个断裂。这些断裂穿过山丘和火山口，表明它们相对年轻。资料来源：SA/DLR/FUBerlin,CCBY-SA3.0IGOElysiumPlanitia的火山活动起源于CerberusFossae，这是一组年轻的裂缝，在火星表面延伸超过800英里。最近，美国宇航局的InSight团队发现，几乎所有的火星地震，或称火星地震，都来自这一个区域。尽管这种年轻的火山和构造活动已经被记录在案，但其根本原因仍然不明。在地球上，火山活动和地震往往与地幔羽流或板块构造有关，板块构造是漂移的大陆不断回收地壳的全球循环。地幔羽流可以被视为类似于熔岩灯中升起的热蜡块，通过一连串经典的事件泄露它们在地球的存在。温暖的羽流物质推挤着地表，使地壳上扬和伸展。然后，来自羽流的熔岩以洪流玄武岩的形式喷发出来，形成巨大的火山平原。当研究小组研究ElysiumPlanitia的特征时，他们发现了火星上同样的事件序列的证据。其表面已经被抬高了一英里多，使其成为火星广阔的北部低地中最高的地区之一。对重力场微妙变化的分析表明，这种隆起是由行星深处支持的，这与地幔羽流的存在相一致。其他测量结果显示，撞击坑的地面向羽流的方向倾斜，这进一步支持了在撞击坑形成后有东西将表面推高的观点。最后，当研究人员将一个构造模型应用于该地区时，他们发现，一个宽达2500英里的巨大羽流的存在是解释负责形成CerberusFossae的延伸的唯一途径。这个地幔羽流已经影响了火星的一个区域，大致相当于美国大陆的面积。未来的研究将不得不找到一种方法来解释一个非常大的地幔羽流，而这个羽流并没有预期的存在。活跃羽流的存在将影响对InSight所记录的地震数据的解释，现在必须考虑到这一区域远非火星的正常区域这一事实。他们的发现也可能对火星上的生命产生影响，作者说。所研究的区域在其最近的地质历史中经历了液态水的泛滥，尽管原因仍然是一个谜。来自羽流的热量正在助长持续的火山和地震活动，它也可能融化冰块来制造洪水--并驱动可能维持地下深处生命的化学反应。地球上的微生物在这样的环境中蓬勃发展，在火星上也可能是如此。这一发现超出了解释神秘的地震活动和火山活动复苏的范围。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334511.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334511.htm

研究发现火星的火山活动持续活跃 并塑造着火星表面

研究发现火星的火山活动持续活跃并塑造着火星表面彩色编码的地形图显示了CerberusFossae的特征的相对高度：红色和白色相对高于蓝色和紫色。该图像是基于该地区的数字地形模型，从中可以得出地形图。资料来源：ESA/DLR/FUBerlin,CCBY-SA3.0IGO研究人员一次又一次地登记了较小和较大的火星地震。对这些地震的位置和频谱特征的详细分析最终带来了一个惊喜。这些地震的震源在CerberusFossae附近--一个由一系列裂缝或地堑组成的区域--讲述了一个新的故事。这个故事表明，火山活动在塑造火星表面方面仍然发挥着积极作用。在苏黎世联邦理工学院的领导下，一个国际研究小组分析了最近的20多个火星地震群，这些地震起源于CerberusFossae地堑系统。从地震数据中，科学家们得出结论，这些低频地震表明有一个潜在的温暖来源，可以用现今的熔岩，即该深度的岩浆，以及火星上的火山活动来解释。具体来说，他们发现这些地震主要位于地狱犬化石的最内部。这张图片由欧空局火星快车上的高分辨率立体相机（HRSC）于2018年1月27日在17813号轨道上拍摄，显示了火星赤道附近ElysiumPlanitia的CerberusFossae系统的一部分。资料来源：ESA/DLR/FUBerlin,CCBY-SA3.0IGO当他们扫描同一地区的观测轨道图像时，不由得注意到震源位于非常接近一个以前被描述为"年轻火山裂缝"的结构。这个裂缝周围较深的尘埃沉积物不仅存在于风的主导方向，而且存在于围绕着CerberusFossaeMantlingUnit的所有方向。该论文的主要作者SimonStähler解释说："尘埃的深色阴影标志着最近的火山活动的地质证据--也许是在过去的5万年内--从地质学角度看相对年轻，"该论文已于10月27日发表在《自然》杂志上。Stähler是苏黎世联邦理工学院地球物理研究所DomenicoGiardini教授领导的地震学和地球动力学小组的一名高级科学家。为什么要研究地球的邻居？探索地球的行星邻居不是一件容易的事。火星是除地球外唯一一个科学家拥有地面漫游车、着陆器，现在甚至还有无人机传输数据的星球。到目前为止，所有其他的行星探索都是依靠轨道上的图像。DomenicoGiardini说："InSight的SEIS是有史以来在其他星球上安装的最敏感的地震仪。它为地球物理学家和地震学家提供了一个机会，可以利用当前的数据显示今天火星上正在发生的事情--无论是在火星表面还是在火星内部。地震数据与轨道图像一起，确保了科学推论的更大程度的信心。"构成CerberusFossae的断裂（地堑）之一，这些断裂穿过山丘和火山口，表明它们相对年轻。作为我们最近的陆地邻居之一，火星对于理解地球上的类似地质过程非常重要。这颗红色的行星是迄今为止我们所知道的唯一一颗核心成分为铁、镍和硫的行星，可能曾经出现过磁场。地形证据还表明，火星曾经拥有大片的水，可能还有更浓的大气。即使在今天，科学家们已经了解到，冰冻的水，尽管可能主要是干冰，仍然存在于它的极冠上。苏黎世联邦理工学院和哈佛大学的博士后AnnaMittelholz说："虽然还有很多东西需要学习，但火星上潜在岩浆的证据是令人感兴趣的。"地球物理生命的最后遗留物看着广阔的干燥、尘土飞扬的火星景观的图像，很难想象大约36亿年前火星是非常有生命力的，至少在地球物理学意义上是如此。它在足够长的时间内喷出了火山碎屑，从而产生了太阳系中最大的火山系统TharsisMontes地区和奥林匹斯山--一座海拔几乎是珠穆朗玛峰三倍的火山。位于火星赤道附近的ElysiumPlanitia地区的CerberusFossae与其周围环境的关系。资料来源：NASAMGSMOLAScienc来自附近的CerberusFossae的地震--以希腊神话中被称为"哈迪斯的地狱犬"的生物命名，守护着冥界--表明火星还没有完全死亡。在这里，火山地区的重量正在下沉，并形成平行的地堑（或裂缝），将火星的地壳拉开，很像烘烤时出现在蛋糕顶部的裂缝。根据Stähler的说法，我们所看到的可能是这个曾经活跃的火山地区的最后残余，或者岩浆现在正在向东移动到下一个喷发地点。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331869.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331869.htm

港大研究揭示古老火星火山活动背后的垂直构造过程

港大研究揭示古老火星火山活动背后的垂直构造过程图1.红外图像数据上的地形数据显示了火星埃里达尼亚地区复杂的构造结构和火山沉积。暖色调代表海拔较高。资料来源：美国国家航空航天局/火星奥德赛/HRSC洞察火星火山活动香港大学（港大）地球科学系地质学家约瑟夫-米夏尔斯基（JosephMichalski）教授的最新研究揭示了火星火山活动的惊人奥秘。他提出，火星上的火山活动远比人们以前认识到的要丰富得多，其驱动力来自一种被称为垂直构造的早期地壳循环形式。这些发现最近发表在《自然-天文学》上，揭示了火星古老的地壳及其对了解火星和地球早期地壳循环的潜在影响，它提供了对古代地壳再循环的洞察力，为火星和地球地质学提供了新的视角。图2.彩色图像数据覆盖在地形图上，显示出火星埃里达尼亚地区大型平流火山的三维视图。资料来源：NASA/ESA/HRSC重新思考火星的火山景观传统上，人们知道火星上有类似夏威夷的大型盾状火山。然而，人们并不知道火星还拥有地球上由于地壳循环而形成的多种多样的爆炸性火山。Michalski教授和他的国际团队最近进行的研究在火星古老的地壳中发现了大量种类繁多的火山。他解释说："我们几十年前就知道火星上有火山，但大多数公认的火山都是大型玄武岩盾状火山，类似于构成夏威夷的火山。在这项研究中，我们发现火星古老的地壳中还有许多其他类型的火山，如熔岩穹丘、地层火山、火山口以及由火山灰（而非熔岩）构成的大型盾状火山。此外，大多数科学家认为火星是一颗由玄武岩组成的行星，玄武岩的二氧化硅含量低，几乎不代表地壳演化，但这些火山的二氧化硅含量很高，这意味着它们是由以前不为人知的复杂岩浆演化过程形成的。"垂直构造和地壳循环论文认为，远古火星上发生了强烈的火山活动，导致地壳塌陷到地幔中，岩石在地幔中重新熔化，产生了高硅的岩浆。这种构造过程被称为垂直构造，据推测在古地球上也曾发生过，但地球上那个时期（距今30多亿年前的Archean时期）的岩石被后来的地质活动严重改变，因此我们无法在这颗行星上清楚地看到这一过程的证据。因此，探索像火星这样有火山活动但没有板块构造的其他行星，有助于揭示红色星球早期地壳循环的奥秘，并以此类推，揭示早期地球的地壳循环奥秘。发现的意义Michalski教授总结说："火星上的重要地质拼图不仅有助于我们了解火星，也有助于我们了解地球。火星火山活动比人们以前想象的要复杂和多样得多"。港大地球科学讲座教授赵国春教授说："这是一项重大发现，因为它揭示了地壳循环不仅可以发生在以水平运动为主的板块构造体系中，也可以发生在以垂直运动为主的前板块构造体系中。这一发现有助于地球科学家解决长期以来备受争议的问题，即我们的星球（地球）是如何以及何时形成岩石大陆的。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420541.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1420541.htm

欧空局"火星快车"在巨大的火星火山上发现坍塌的火山口链

欧空局"火星快车"在巨大的火星火山上发现坍塌的火山口链这张来自欧空局"火星快车"的图片显示了火星上第二高的火山AscraeusMons的南侧侧面。资料来源：ESA/DLR/FUBerlin大多数人都熟悉奥林匹斯山，这是火星上最大的火山，也是太阳系中最大的火山。但是火星上还有其他几个巨大的盾状火山。第二大的是阿斯克雷乌斯山，来自欧空局火星快车飞船的新图像揭示了该山侧面或侧翼的一些有趣特征。这些图像显示了地下熔岩流从腔室或管道中排空的区域，这些腔室或管道随后塌陷成连锁的火山口。还有一些较小的蛇形通道，被称为"蜿蜒曲折"，像河流一样在弯曲的道路上蜿蜒。它们通常被认为是较小的塌陷熔岩管道的遗迹，但科学家们仍然不确定它们是如何形成的。总的来说，阿斯克拉乌斯山南侧下方的这些戏剧性的大型裂缝--它们被统称为阿斯克拉乌斯岩层--覆盖了超过70公里（43英里）的巨大区域。这个斜面或"侧面"透视图显示了阿斯克雷乌斯峰的南侧，它是火星上第二高的火山。可以看到火星表面有深而不规则的裂缝向镜头蜿蜒而去。这些是一组被统称为AscraeusChasmata的特征的一部分，它包含了一块巨大的塌陷地形，宽度超过70公里。这里显示的部分是由一连串的圆形或接近圆形的凹陷形成的，并凝聚成槽，导致地面塌陷--有点像形成一个天坑。资料来源：ESA/DLR/FUBerlin阿斯克雷乌斯山是在火星Tharsis地区发现的三座突出的火山中最北端和最高的一座，Tharsis地区是火星西半球的火山高原。阿斯克雷乌斯山的高度高达18公里（11.2英里），但其坡度平缓，平均倾斜度为7度。这种缓慢的爬升反映在该火山巨大的底部直径为480公里，使它的足迹与地球上的罗马尼亚差不多大。Tharsis地区的火星火山。资料来源：美国宇航局/JPL相对而言，奥林匹斯山高25公里（16英里），直径624公里（374英里），（大约与亚利桑那州的面积相同）。在地球上，夏威夷的茂纳克亚火山的海拔高度为4205米（13796英尺）；然而，该火山的底部低于海平面约6000米（19685英尺）。因此，如果茂纳克亚火山从海底的火山底部测量到山顶，它的高度超过10000米（33000英尺）。火星快车自2003年以来一直围绕红色星球运行，对火星表面进行成像，绘制其矿物图，确定其脆弱大气层的组成和循环，同时还探测其地壳下方，并探索各种现象如何在火星环境中相互作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361961.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361961.htm

火山世界：天文学家新发现的地球大小的行星上可能铺满了火山

火山世界：天文学家新发现的地球大小的行星上可能铺满了火山科学家们发现了一颗地球大小的系外行星，或太阳系以外的世界，它可能铺满了火山。这颗行星被称为LP791-18d，它的火山爆发频率可能与木星的卫星木卫一一样，后者是我们太阳系中火山最活跃的天体。他们利用美国宇航局的TESS（凌日系外行星探测卫星）和退役的斯皮策太空望远镜，以及一套地面观测站的数据发现并研究了这颗行星。关于这颗行星的论文--由蒙特利尔大学特罗蒂尔系外行星研究所（iREx）的毕业生MerrinPeterson领导--发表在5月17日的科学杂志《自然》上。美国宇航局的凌日系外行星调查卫星（TESS）工作时的插图。资料来源：美国宇航局戈达德空间飞行中心"LP791-18d是潮汐锁定的，这意味着同一面一直面对它的恒星，"共同作者、iREx的天文学教授BjörnBenneke说，他计划并监督了这项研究。"白天的一面可能会太热，液态水无法在表面存在。但是我们怀疑在这个星球上发生的大量火山活动可以维持一个大气层，这可能允许水在夜间凝结。"LP791-18d绕着一颗小型红矮星运行，距离约90光年，位于南部的火山口星座。研究小组估计它只比地球稍大，质量也大。在这个地球大小的世界LP791-18d的动画中，火山喷发，云层翻滚。在这次发现之前，天文学家已经知道该系统中的另外两个世界，被称为LP791-18b和c。外侧行星c的大小约为地球的2.5倍，质量为地球的7倍多。在每个轨道上，行星d和c会非常接近地经过对方。质量更大的行星c的每次接近都会对行星d产生引力，使其轨道呈现出某种程度的椭圆形。在这个椭圆轨道上，行星d每次绕过恒星时都会发生轻微的形变。这些变形可以产生足够的内部摩擦，使行星的内部大幅升温，并在其表面产生火山活动。木星和它的一些卫星以类似的方式影响木卫一。上述动画的近景。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯-史密斯（KRBwyle）。d号行星位于宜居区的内部边缘，这是科学家们假设行星表面可能存在液态水的距离的传统范围。如果这颗行星像研究小组怀疑的那样地质活跃，它就可以保持大气层。该行星夜间的温度可能下降到足以让水在表面凝结。行星c已经被批准在詹姆斯-韦伯太空望远镜上进行观测，研究小组认为行星d也是该任务进行大气研究的特殊候选者。共同作者杰西-克里斯蒂安森说："天体生物学的一个大问题，即广泛研究地球和其他地方生命起源的领域，是构造或火山活动是否是生命所必需的，除了可能提供一个大气层外，这些过程可以搅动那些否则会沉入地壳并被困在其中的材料，包括那些我们认为对生命很重要的材料，如碳。"他是位于帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院美国宇航局系外行星科学研究所的研究科学家。斯皮策对该系统的观测是该卫星在2020年1月退役前收集的最后一次观测。美国宇航局的斯皮策太空望远镜任务在经过16年多的红外光探索宇宙后于2020年1月结束。资料来源：NASA/JPL-Caltech...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360387.htm

祝融号又有新发现 火星北部曾存在海洋

祝融号又有新发现火星北部曾存在海洋过去的研究已证明，早期火星曾存在大量液态水，并通过地貌分析和数值模拟提出过古海洋假说，但是缺少原位探测数据的支持。2021年，我国天问一号火星任务搭载的“祝融号”火星车成功着陆于火星北部平原东部的乌托邦平原南部边缘，位于前人所提出的古海岸线附近的北方荒原组,为查证是否存在古海洋沉积提供了机会。自着陆以来，“祝融号”一直在向南驶向潜在的海岸线区域，并对沿途出露的北方荒原组地层展开观测。“祝融号”行驶了约1921米，使用不同的成像和分析系统对露头和地表岩石进行详细的就位观测，其中导航和地形相机已经获得了106组全景图像，详细记录了“祝融号”行进路线附近许多岩石的表面形态与构造特征。研究团队在研究中发现段内的岩石通常保留有局部呈透镜状的交错层理组构，以多种小型交错层理为主，伴随少量透镜状压扁层理和小型水道结构的沉积构造。其中，组成交错层理的层系在两个相反的方向叠覆倾斜，指示双向古水流环境。此外，研究中识别的底形和沉积构造具有支持其为流水沉积而不是风成沉积的证据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360379.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360379.htm