火星上的火山可能和夏威夷的火山一样形成

我们看到的大多数火星图像都使其地貌看起来平坦而广阔，但实际上火星上有一些整个太阳系中最大的山脉。虽然火星相当不活跃，但它曾经非常活跃。火星的风和沙丘在火星表面形成了与我们在地球上看到的类似的独特特征，一项新研究表明，火星可能与地球有比我们想象的更多的共同点。

陨石不断从天空坠落，落到世界各地。偶尔会有火星小碎片在穿过大气层后幸存下来，并被发现——大部分在撒哈拉沙漠和南极洲——研究人员在那里收集它们以供将来研究。 《自然通讯》今天发表的一篇新论文称，这些火星陨石可能由与夏威夷火山相同的火山过程形成。

夏威夷群岛的火山是由所谓的“热点”形成的，即地幔物质上升到地表并融化形成的。活跃的基拉韦厄火山就是一个很好的例子。但是，当这些“热点”火山因物质不断产生和硬化而变得越来越重时，它们实际上会形成一种完全不同的火山。它们因岩石而变得非常重，以至于会物理弯曲和扭曲夏威夷下方巨大的海洋板块。随着这种弯曲的发生，就像跷跷板一样，较大、较重的火山周围的区域被弯曲和抬升——形成新的、可能喷发的山峰。

“如果你去瓦胡岛或一些较古老的岛屿，你会发现这种火山活动是在原始火山活动发生很久之后发生的。钻石头火山口就是一个很好的例子，”加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究负责人、地质学家詹姆斯·戴 (James Day) 说。

欧胡岛的钻石头陨石坑是古老、更大规模火山构造应力的结果。“这与我们在火星陨石中看到的完全吻合，”戴说。

进入火星：科学家们知道两种火星陨石，分别是希格陨石和纳赫尔陨石，虽然听起来它们属于同一个超级英雄团队，但它们的年龄和化学成分却大不相同。尽管科学家们已经收集了 200 多颗火星陨石，但他们仍然不知道它们来自火星的哪里。虽然他们知道这些陨石起源于火山，但如果你看过火星的地质图，你就会知道这个星球上到处都是火山。

但这项新研究可能提供重要线索。戴和他的团队分析了 40 颗火星陨石的化学成分，发现它们彼此之间有一些相似之处——与地球上的火山岩相似。纳赫石具有独特的成分，与我们在地球上发现的大多数火山并不相符，而谢尔盖特陨石看起来类似于基拉韦厄等在热点上形成的火山的残留物。戴认为火星上可能也发生了这种情况。奥林匹斯山——太阳系中最大的火山，比珠穆朗玛峰高出数倍——肯定能胜任这项任务。火星的其他地区也有类似钻石头山的较小、鲜为人知的火山。戴认为，就像我们在夏威夷周围看到的那样，像奥林匹斯山这样的大型火山的重量已经将整个火星地区向上弯曲和弯曲——形成了较小的山脉，纳赫石可能就是从那里来的。

“这两种类似风格的熔岩或火山的特别之处在于，它们都需要一个之前已经熔化的源头，”戴伊说。“在戴蒙德黑德，板块正在弯曲、挤压和压扁，更多的富集物质可能会被挤出——这就是我们在火星的钠长石中看到的情况。”

亚利桑那州立大学实验岩石学博士后研究员凯拉·亚科维诺 (Kayla Iacovino) 表示，这项研究的妙处在于它能够解释所有火星火山，无论大小。“他们的模型似乎符合我们对火星火山活动的地球化学观察（来自陨石样本），而且它不需要对火星火山的形成方式或原因做出奇怪的、超凡脱俗的解释。”

戴说，几十年来人们一直在寻找这些陨石的来源，现在这可以为他们提供一个寻找来源的地方。“如果这个模型是正确的，他们应该在远离大火山的地方找到这些熔岩。他们应该在外层板块弯曲的区域找到它们。”

北卡罗来纳州立大学行星地质学助理教授保罗·伯恩博士表示：“我们早就知道，火星上的巨大火山比夏威夷盾形火山更大、更古老。这项研究采用了一种有趣的方法，将我们所知道的火星陨石的化学组成与这些大板块弯曲等大规模地球物理过程结合起来。”

了解火星上曾经发生的火山活动不仅对完成火星历史书籍很重要，而且还有助于确定火星的宜居性。“如果地球上没有火山活动，那么大气中就没有维持我们生物圈生存所必需的一些气体，”戴说。我们在地球上发现的钠长石富含水，这意味着需要水来帮助融化。这可能表明火星上的火山与水文循环有关。

“如果我们看到这一过程发生在地球上，那么它是否与其他星球上的火山活动相似？根据火星陨石，答案是肯定的，”戴说。现在他和他的同事必须等待对这些火山地区的更多卫星观测，看看数据与他的假设有多吻合。

“现在就由远程传感器来查看它们的成像和光谱数据并判断它们是否匹配。”