最新研究 | 火星上的生命或起源于活火山盆地湖泊！

原创火星喵火星学会MarsSociety 2024年02月14日 15:03

火星上的生命可能在活火山和一个一英里深的古老湖泊附近繁衍生息！

位于火星南半球的Eridania盆地是早期火山活动的所在地；Image credit: NASA/JPL/USGS

早期火星的构造和火山活动可能比之前认为的更为活跃！

在火星一个奇怪的地区发现了63个新的不同的火山，这些火山的奇怪性质使它与火星高地的其他地方区别开来，为大约40亿年前的构造活动提供了证据。

一组行星科学家发现，位于火星南半球的埃里达尼亚地区的地貌，似乎是由于火星地壳内部发生的变化而形成的，而不是由它上面或下面的力量造成的。这一发现可能会影响目前由NASA的好奇号和毅力号火星车在这颗红色星球上寻找古代生命迹象的工作。研究小组的研究成果于本周一（2月12日）发表在《自然》杂志上。

行星科学研究所的团队成员、行星地质学家Aster Cowart说:“这个地区的大型盆地曾经拥有一个被称为埃里达尼亚古湖的湖泊系统，当湖泊最大的时候，它的深度约为一英里。”“毗邻丰富水源的长期火山源可能为热液系统提供了燃料，而热液系统可能孕育了生命！“

“至少，这些发现给了我们更多可以寻找生命证据的地方。”

与今天的地球不同，如今火星几乎没有火山或构造活动。此外，由于这颗红色星球大约一半的表面似乎超过35亿年，这表明火星上的地壳循环并没有广泛发生。

在地球上，地壳循环是由板块构造驱动的，当一个构造板块滑到另一个构造板块下面时，导致表面物质被循环到地壳和熔融核之间的地幔中。

这项新研究背后的团队研究了火星南半球Eridania地区的形态和矿物学，使用的数据来自环绕这颗红色星球的航天器，包括火星全球勘测者号(Mars Global Surveyor)、火星奥德赛号(Mars Odyssey )和火星勘测轨道器( Mars Reconnaissance Orbiter)。

科沃特补充说:“埃里达尼亚地区的各种特征已经引起了人们的特别关注。”“伽马射线光谱学显示，这是一个地壳组成特别独特的区域，重力数据显示，它通常比火星地壳的其他部分密度更低，更厚，磁场数据显示，它是一个强烈磁化的地壳。”

他们确定了迄今为止发现的63个火山活动的例子，涉及四种不同的火山类型:火山圆顶、层状火山、火山碎屑盾和火山口复合体。

火星南部的埃里达尼亚（Eridania）盆地在大约37亿年前拥有一片海洋，海底沉积物可能是水下热液活动造成的。这张图显示了古代海洋中估计的水深。Image credit: NASA/JPL

研究小组怀疑，仅埃里达尼亚地区就有数百个其他火山活动的例子，这些火山活动是大约35亿年前火星上极端地质活动的遗迹。他们还认为，在这个地区看到的火山多样性也可以在火星表面的其他地区复制。

早期火星上多样的火山活动和地壳再循环

通过这些观测数据在火星上看到的地质活动类型是垂直构造，即陆地向上移动，造成隆起和下沉。这是我们今天在地球上看到的全面板块构造的前身。

考瓦特说，这些新发现的火山地貌背后的地壳变化类似于25多亿年前地球在板块构造进化道路上迈出的一步。

"Cowart继续说："在板块构造形成之前，很难将地壳回收到地幔中，因为地壳的成分比较均匀，地壳比较坚硬，相对于地幔具有浮力。"然而，水在地壳深层的缓慢融入开始引起矿物转化，使深层地壳变得更加致密。一旦足够多的地球下层地壳经历了这些矿物转化，它就开始向地幔下陷，这个过程被称为'下陷作用'。这将在火星表面附近形成的富含水的矿物质推向地壳深处，在那里形成了具有浮力的岩浆。这些岩浆的浮力导致地壳的其他区域向上隆起。这就形成了地壳下陷处以大盆地为主的地貌，地壳上升处以山链为主的地貌，以及比地幔源岩石更富含二氧化硅成分的火山岩。

"考瓦特说："这正是我们在埃里达尼亚地区看到的景象。"看到如此严重的板块前构造过程所形成的地貌，实在令人兴奋。我们对地球上这些过程的许多了解，要么是从受到严重侵蚀的古代岩石中拼凑出来的，这些岩石在某种程度上受到了后来板块构造活动的影响，要么是从它们出现在现代环境中并受到板块构造动力学影响的地方拼凑出来的。

新发现的火星地质不仅为研究地球地质记录中无法找到的地球过去时期提供了机会，而且还有助于确定生命是如何在我们的星球上出现的！

这是因为这些地貌背后的过程可能与生命起源的情景非常相似，即生物出现在多孔热液喷口周围，这些热液喷口是受热的富含矿物质的海水从海洋地壳的裂缝中溢出的地方。

"想想这个地区的活动规模，真是令人吃惊。火星有一种做任何事情都要大手笔的倾向，看到一个几乎相当于欧洲或阿拉伯大小的地貌被一系列相互关联的构造过程塑造得如此细致，实在令人惊叹！"考瓦特总结道。"看到火星地貌看到由这些过程形成并在静止状态下保存下来的火星地貌，为我们提供了一个更详细地研究行星地貌演变的绝佳机会。

reference:

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