新发现的火星“怪兽火山”可能隐藏着冰火两重天的特性

新发现的火星“怪兽火山”可能隐藏着冰火两重天的特性这座新发现的火山与其他三座巨大的火星火山组成了"怪兽级"的伙伴背景图片：美国宇航局火星全球勘测器(MGS)火星轨道激光测高仪(MOLA)数字高程模型。地质解释和注释：PascalLee和SourabhShubham2024自从1971年水手9号开始进行火星成像实验以来，我们就知道这颗红色星球上曾经发生过火山活动。事实上，在进入火星轨道不到一年的时间里，水手9号就已经在火星表面探测到了20座火山。虽然这些火山通常被认为是远古火星的历史，但就在几年前，人们确定在火星南极冰层下发现的一个大型液态水湖很可能是由于地下火山活动造成的。最近，人们又发现，一股岩浆很可能正在强行穿过火星的地幔。研究人员在第55届月球和行星科学大会上宣布，他们新发现的火山海拔9022米（29600英尺），宽450公里（280英里），为火星炽热的历史增添了更多数据。由于它位于地球上名为"NoctisLabyrinthus"的迷宫般区域和海洋谷巨大峡谷的交界处，因此被暂时命名为"Noctis火山"。它所在的区域还分布着另外三座巨型火星火山：AscraeusMon、PavonisMons和ArsiaMons。由于靠近诺克提斯迷宫，这座火山暂时被称为"诺克提斯火山"。背景图片：NASA/USGS火星地球仪。地质解释和注释：PascalLee和SourabhShubham2024研究人员在分析水手9号、火星奥德赛、火星快车等多个火星任务的数据时，几乎是偶然发现了这座火山。研究报告的主要作者、SETI研究所和火星研究所的行星科学家帕斯卡尔-李（PascalLee）说："我们在分析去年发现冰川遗迹的一个地区的地质时，发现我们正身处一座巨大且被深度侵蚀的火山之中。基本上，这座火山是如此巨大，以至于它隐藏在众目睽睽之下。"研究人员说，根据火山的侵蚀模式，这座火山已经活跃了很长一段时间，他们还说，目前还无法猜测它是否会再次喷发。不过他们相信，火山灰下面很可能隐藏着一大片冰川冰层，这可能对未来的红色星球访客极为重要。马里兰大学地质系研究生、该研究的共同作者苏拉布-舒巴姆（SourabhShubham）解释说："众所周知，火星的这一区域拥有种类繁多的水合矿物，跨越了漫长的火星历史。长期以来，人们一直怀疑这些矿物是火山形成的。因此，在这里发现火山可能并不太令人惊讶。从某种意义上说，这座大火山就是寻找已久的证据。"为了证实他们所发现的地质特征确实是一座火山的迹象，研究人员指出，火山中央有一个山顶，山坡从山顶向四面八方延伸，距离达225公里（140英里）。火山中心还有一个火山口遗迹，火山周围地区有丰富的熔岩流和火成碎屑沉积物，这是活火山喷出的混合颗粒，包括火山灰、煤渣和浮石。研究小组还发现，火山周边有一个面积达5000平方公里（1930平方英里）的水泡状土丘，这很可能是炽热的火山物质落在水基或冰基上时产生的蒸汽喷发造成的。如图所示，冰川冰块可能埋藏在诺克提斯火山底部附近背景图像：美国国家航空航天局火星勘测轨道器(MRO)、高分辨率成像科学实验(HiRISE)、背景成像仪(CTX)和火星紧凑型勘测成像光谱仪(CRISM)。地质解释和注释：PascalLee和SourabhShubham该地区冰火两重天的特性让研究小组兴奋不已，希望在未来的火星探险中将其作为目标。李说："诺克提斯火山遗址之所以特别令人兴奋，其实是多种因素的结合。这是一座古老而长寿的火山，侵蚀如此之深，以至于你可以徒步、驾车或乘飞机穿越它，对其内部的不同部分进行检查、取样和测定日期，以研究火星历经时间的演变。火星上的热量与水和冰的相互作用也由来已久，这使它成为天体生物学和我们寻找生命迹象的主要地点。最后，在火星上相对温暖的赤道地区，冰川冰可能仍然保存在地表附近，这对于机器人和人类探索来说非常有吸引力。"您可以在这里阅读研究论文。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423692.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423692.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

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

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

加州理工学院研究人员在长谷火山口的新发现：冷却过程造就地震活动

加州理工学院研究人员在长谷火山口的新发现：冷却过程造就地震活动自20世纪80年代以来，研究人员在加利福尼亚州内华达山脉东部的一个地区观察到了明显的动荡期，其特点是地震成群以及在此期间地面每年膨胀和上升近半英寸。这些活动令人担忧，因为该地区被称为长谷火山口，位于一座巨大的休眠火山之上。76万年前，长谷火山口在一次猛烈的喷发中形成，650立方公里的火山灰被喷到空中--这些火山灰可以在整个洛杉矶地区覆盖一层1公里厚的沉积物。突破性成像揭示内幕在过去几十年里，火山活动日益频繁，其背后的原因是什么？会不会是该地区正准备再次爆发？或者活动的增加实际上是大规模喷发的风险正在降低的迹象？为了回答这些问题，加州理工学院的研究人员绘制了迄今为止最详细的长谷火山口地下图像，其深度可达地壳10公里。这些高分辨率图像揭示了火山口下方的地球结构，并表明最近的地震活动是该地区冷却和沉降时释放出的流体和气体造成的。长谷火山破口是76万年前大规模超级火山爆发的地点，在长谷破火山口的地表下发生了什么？一项新的研究利用地震波对该地区的地下环境进行成像，发现岩浆室正在冷却。不过，岩浆结晶时释放出的气体和液体仍可能导致地震。资料来源：E.Biondi这项研究是在地球物理学教授詹仲文（ZhongwenZhan，14年博士）的实验室进行的。描述这项研究的论文于10月18日发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上。詹仲文说："我们并不认为该地区正在为另一次超级火山爆发做准备，但冷却过程可能会释放出足够的气体和液体，从而引发地震和小规模喷发。例如，1980年5月，该地区就发生了四次6级地震。"高分辨率图像显示，火山的岩浆室被结晶岩的硬盖所覆盖，这是在液态岩浆冷却凝固后形成的。创新的成像技术为了制作地下图像，研究人员通过测量地震产生的地震波来推断地下环境的样子。地震产生两种类型的地震波：原波（P波）和次波（S波）。这两种地震波在不同材料中的传播速度不同--地震波在液体等弹性材料中传播速度较慢，但在岩石等刚性材料中传播速度很快。通过在不同地点使用地震仪可以测量波的时间差异，并确定它们穿过的材料的特性--弹性或刚性如何。这样，研究人员就能绘制出地下环境的图像。震源整个东山地区有几十个地震仪，但究人员所用的技术是利用光缆（就像提供互联网的光缆一样）进行地震测量，这一过程被称为分布式声学传感（DAS）。用于长谷破火山口成像的100公里长的电缆相当于10000个单分量地震仪。在一年半的时间里，研究小组利用这条电缆测量了2000多次地震事件，其中大多数地震事件都太小，人们无法感受到。机器学习算法处理了这些测量结果，并生成了图像。这项研究是首次利用DAS制作出如此深入的高分辨率图像。以前的局部层析成像研究图像要么只局限于约5千米深的浅层地下环境，要么以较低的分辨率覆盖更大的区域。"这是首次展示DAS如何改变我们对地壳动力学的理解，"加州理工学院DAS科学家、论文第一作者EttoreBiondi说。"我们很高兴能将类似的技术应用到我们对地下环境充满好奇的其他地区。"下一步，研究小组计划使用一条200公里长的电缆对地壳更深处进行成像，大约深入到15到20公里深的地方，那里是火山口的岩浆室--它"跳动的心脏"--正在冷却的地方。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391103.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391103.htm

天文学家发现火星上新形成的环形山

天文学家发现火星上新形成的环形山该团队能够利用来自地震仪的信息和从火星勘测轨道飞行器获得的图像来计算和确认撞击位置。这是科学家第一次能够捕捉到火星撞击的动态。这些发现最近发表在《自然-地球科学》杂志上。马里兰大学地质学副教授尼古拉斯-施默尔（NicholasSchmerr）说："流星体和太空中的其他抛射物可以通过撞击改变任何星球的大气和表面，我们在地球上看到过这种情况，这些物体可以穿过大气层，撞击地面，并留下一个陨石坑。但是在这之前，我们从来没有能够捕捉到火星上撞击的动态，那里的大气层要薄得多。"他是该论文的共同作者。图为四个新的火星陨石坑当外来天体构成的"弹丸"穿透行星大气层并撞击地面时，它们会产生声波（穿越流体或气体的声波）和地震波（穿越固体介质的波）。Schmerr和他在InSight（洞察号）上的同事利用这些机载SEIS（内部结构地震实验）仪器测量的波来确定所产生的撞击点的大致位置，同时观察控制弹丸运动的特殊物理学。之后，研究人员通过将他们的估计与高分辨率相机拍摄的图像进行比较，确认了他们的模型的位置和准确性。这些结果表明，地震活动的来源可以用行星地震学来确定，行星地震学是研究地震和相关事件，如火山爆发。据Schmerr说，这种能力可能有助于研究人员测量在火星和地球所在的内太阳系发生新撞击的频率，这种观察对于了解像小行星或可能对地球构成危险的岩石碎片这样的近地物体的数量至关重要。此外，研究人员还使用图像来确定这些撞击的精确位置，相关的声波和地震波对研究火星大气层和内部非常宝贵。有了对火星地震位置的更好理解，科学家们将能够收集关于这个星球的基本信息，例如其核心的大小和稳固性或其加热过程。像Schmerr这样的地球物理学家预计，行星地震学的新进展将使他们能够更好地调查火星内部的潜在构造活动和其他地震活动的来源。这些发现最终使研究人员在了解行星的形成和演变方面又迈进了一步。Schmerr说："研究火星上的撞击是如何发挥作用的，就像打开了一扇了解陆地行星如何形成的基本过程的窗口。所有内太阳系的行星都有这个共同点，包括地球。"美国宇航局的InSight是一个机器人登陆器，旨在研究火星的内部结构。自2018年以来一直处于活跃状态，预计登陆器将继续InSight任务，直到其收集太阳能的能力完全耗尽。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334909.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334909.htm