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火星上发现大型火山遗迹:与地球恐龙同时期消亡

时间:2017年04月05日 信息来源:新浪科技 点击: 【字体:

据国外媒体报道,在地球上的恐龙灭绝的同时,火星上的一座火山也经历了类似的命运。大约5000万年前,地球正经历着白垩纪-古近纪灭绝事件,造成包括恐龙在内的大量动物和植物灭绝。与此同时,火星上一座经过数十亿年时间才形成的火山也在最后一次喷发中走向尽头。 

美国航空航天局(NASA)在对火星的巨大盾状火山阿尔西亚山(Arsia Mons)的研究中获得了这一发现。为了分析该火山在生命周期内的活动情况,科学家对破火山口的特征进行了研究。他们借助NASA火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)的背景摄像机,获得了这个巨大破火山口的高分辨率图像。

  大约5000万年前,地球正经历着白垩纪-古近纪灭绝事件,造成包括恐龙在内的大量动物和植物灭绝。与此同时,火星上的一座经过数十亿年时间才形成的火山也在最后一次喷发中走向尽头。

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  阿尔西亚山位于火星赤道南侧,是塔尔西斯山群(Tharsis Montes)中三座巨大盾状火山之一(图中一列排开的三座火山中最右一座)。

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  埃律西昂火山区看起来就像一条巨大的黄貂鱼。这是火星上最年轻的火山区,也是仅次于奥林帕斯山的第二大火山,高度相当于地球珠穆朗玛峰的两倍,约为16千米。

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  埃律西昂山是埃律西昂隆起上三座主要火山之一,另外两座分别是位于东北方向的赫卡斯特山和东南方向的欧伯山。埃律西昂山比周围平原高出12.5千米,比火星的0海拔点——由平均大气压和火星半径计算得出——高16千米。

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奥林斯山和塔尔西斯山群的大小对比,前者是火星以及太阳系中最大的火山


研究者发现,阿尔西亚山在最后一次活跃峰期时,其山顶每隔1百万到3百万年才会产生一股新的熔岩流,而最后一次活动的痕迹发生在大约5000万年前。这些结果发表在近期的《地球和行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)上。

NASA戈达德太空飞行中心的博士后研究者雅各布·里查德森(Jacob Richardson)在近日于德克萨斯州伍德兰市举行的“月球和行星科学会议”(Lunar and Planetary Science Conference)上宣布了这一发现。

“我们估计,阿尔西亚山顶部火山区域的活动高峰大约出现在1.5亿年前,相当于地球上的晚侏罗纪,然后与地球上的恐龙在同一时期消亡,”里查德森说,“不过,最后一两个火山口在过去5000万年中也可能发生过喷发,这在地质学上是很近的时期。”

研究团队对所发现的29个火山口的熔岩流边界一一进行了绘图,并确定了这些熔岩流的地层学特征。他们还使用了一种被称为“撞击坑计数”的方法,对直径在100米以上的撞击坑进行了计数,以估算熔岩流的年龄。

利用里查德森博士及其在南佛罗里达大学的同事所开发的新计算机模型,研究者将两类数据综合起来,确定了阿尔西亚山29个火山口活动的先后次序。最古老的熔岩流可以追溯到大约2亿年前,而最年轻的出现在1000万到9000万年前。

计算机模型还估算了每个熔岩流的体积。在峰值时,阿尔西亚山的所有火山口每百万年能产生1到8立方千米的岩浆,使火山的体量不断增加。

阿尔西亚山位于火星赤道南侧,是塔尔西斯山群(Tharsis Montes)中三座巨大盾状火山之一。阿尔西亚山的形成跨越了数十亿年时间,而科学家依然在努力研究它具体的活动周期。阿尔西亚山的破火山口宽度约110公里,其内部可容纳北美洲五大湖之一休伦湖的全部水体。

截至目前,科学家还很难精确地估计这座火山在过去历史中的活跃时间。不过,这并不是火星的火山活动第一次被拿来与地球生命史作比较。今年早些时候的一项研究指出,火星地幔可能比原先预想的更加复杂——与地球的相似性更高,而且更有可能适合人类生存。

科学家还分析了埃律西昂(Elysium)火山区的特征。这是火星上最年轻的火山区,也是仅次于奥林帕斯山(Olympic Mons)的第二大火山,高度相当于地球珠穆朗玛峰的两倍,约为16千米。

科学家发现,埃律西昂火山周围的熔岩流具有特殊的化学组成,并且与随着时间推移,上升到地面以上并在不同温度下熔化的地幔相符。这些发现表明,火星的地质结构要比科学家原先预计的复杂得多,这或许要归结于大型火山的重量在火星地幔上造成的多种负载效应。

对火星地幔演化历史的研究,或许将帮助科学家确定在火星地壳上能找到哪些有价值的矿产和其他物质,同时为载人火星任务可能面临的火山灾害提供预警。根据目前的研究结果,火星上并不存在类似地球的构造板块,因此火星地幔很可能有着与地球地幔很不一样的演化历史。


(作者:佚名)
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