火星火山活动历史新发现
年轻的火星火山揭示了长达900万年的隐匿活动
了解火星上一座年轻火山为何能持续活跃长达九百万年，以及其不断变化的熔岩如何揭示火星内部的奥秘。
帕沃尼斯裂谷的火星可视化图像（图片版权：巴尔托什皮耶泰雷克）
火星如今看似冰封而寂静，但在帕沃尼斯山——一座海拔近九英里（约14。5公里）的火山附近，研究人员发现了证据，表明附近的火山系统比此前认为的持续活跃了更长时间，达数百万年之久。
研究人员在一座巨型火山正南方一处较小的熔岩流群中开展研究时发现，看似简单的熔岩原实际上记录了至少九百万年的地下活动历史。该火山系统并未仅喷发一次便逐渐停止活动，而是在下方地质条件缓慢变化的过程中，持续向地表输送熔融岩石。这一发表于《地质学》期刊的研究成果，挑战了以往认为火星后期火山活动主要由短暂、孤立的喷发事件构成的观点。
我们的研究结果表明，即使在火星最近的火山活动时期，其地表下方的岩浆系统依然保持活跃且结构复杂。研究作者巴尔托什皮耶泰雷克在新闻稿中表示，这座火山并非仅喷发一次，而是随着地下条件的变化而持续演化。
火星火山活动绘图
火山活动在数十亿年间塑造了火星的地貌。该行星上最大的火山形成于其历史早期，当时其内部热量远比现在更为丰富。
由于科学家目前尚无法钻探火星地壳或从该区域采集样本，因此要了解其地下情况，需依赖间接证据。为厘清这一系统的演化历史，研究团队将地形测绘与搭载于美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器上的仪器所获取的矿物成分数据相结合。通过分析不同火山熔岩流的形态、年代及化学组成，研究人员重建了火山喷发随时间推移的发生过程。
最古老的熔岩流广泛散布于地貌之上，延伸近19英里（约30公里）。这些早期喷发沿着地壳中的一条长裂缝释放出熔岩。此后，火山活动逐渐集中，形成了中央锥体，并产生了长度在3至6英里（5至10公里）之间的指状熔岩流。
裂隙喷发向火山锥建造活动的转变表明，同一地下岩浆系统在较长时期内持续运行，但其活动方式发生了变化。
年轻火山内部的矿物线索
利用轨道上的可见光与近红外波段测量数据，研究团队识别出较古老熔岩流与较年轻熔岩流在成分上的差异。早期广泛分布的熔岩流显示出强烈的橄榄石信号，这种矿物通常与来自行星内部更深处、温度更高的岩浆上涌相关；而后期形成火山锥的熔岩流则以富钙辉石为主，这类矿物通常在岩浆于地下储存过程中经历冷却与成分变化时形成。
这些矿物成分的差异表明岩浆本身正在演化。这很可能反映出岩浆源区深度的变化，以及岩浆在地表之下储存时间的改变。
实验室对火星陨石的研究表明，此类矿物成分的变化可反映岩浆冷却过程中温度及储存条件的变化。在此情况下，从橄榄石富集型熔岩向辉石富集型熔岩的转变表明，后期喷发所对应的岩浆在抵达地表前，很可能已在地壳内部发生了冷却。
火星晚期火山活动的更深入认识
晚期火星火山活动常被描述为相对均一，而本研究则指出，在同一年轻的火山系统内，其化学演化历史实际上更为多样。
橄榄石富集型熔岩向辉石富集型熔岩的转变，为岩浆成分随时间演化提供了罕见证据——此类现象在年龄相近的火星火山区域中尚未被广泛记录。
通过将地表特征与矿物线索相结合，研究人员逐步还原了岩浆从火星内部深处上升、在地壳下方冷却、随后再次喷发的过程，表明即使是在相对较近的地质时期，火星上的火山活动也比最初看起来更为复杂。
文章来源
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地质学杂志发表的一项研究提供了火星岩浆管道系统内部岩浆分异的光谱证据
BY: Anastasia Scott
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://www.discovermagazine.com/young-mars-volcano-reveals-9-million-years-of-hidden-activity-48690
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