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【火星|在火星上发现了数千次上古超级火山喷发】
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如果你认为火星现在是一个荒凉的地方 ， 你没有错……但与遥远的过去相比 ， 这颗行星目前的状态似乎相对温和 。
大约40亿年前 ， 名为阿拉伯泰拉（Arabia Terra）的红色星球区域经历了数千次强大而爆炸性的火山超级喷发 ， 使大气中充满了如此多的灰尘和有毒气体 ， 每次喷发都会一次改变火星气候数十年 。
这些发生在大约5亿年的时间里 ， 这意味着早期的火星——就像早期的地球一样——曾经是一个与今天截然不同的地方 。
“每一次喷发都会对气候产生重大影响——也许释放的气体使大气层变得更厚 ， 或者阻挡了太阳 ， 使大气层变冷 。 ”美国宇航局戈达德太空飞行中心的地质学家帕特里克·惠利说 ， “火星气候的建模者将有一些工作要做 ， 以试图了解火山的影响 。 ”
超级喷发是所有已知火山喷发中最强大的一次 ， 其震级为8——火山爆发指数中的最高级别 。 一次超级火山喷发将超过1000 立方公里（240 立方英里）的物质喷入大气和周围地形 ， 长达数千公里 。
尽管阿拉伯泰拉很久以前就经历过这种活动 ， 但惠利和他的团队能够从火星勘测轨道飞行器的紧凑型火星勘测成像光谱仪 (CRISM) 恢复的数据中发现火星表面的证据 。
地形很有趣 ， 布满巨大的洼地 ， 被解释为撞击坑 。 这并非没有道理；火星上满是东西 。 但是2013年的一篇论文提出了不同的起源——根本不是撞击坑 ， 而是火山口 。 这些是超级火山爆发后留下的洼地；一旦岩浆被抽走 ， 上面的岩石就没有结构支撑 ， 就会坍塌成一种天坑 。
惠利和他的团队对这个想法很感兴趣 ， 但如果不仔细观察 ， 很难区分撞击坑和火山口 。 所以他们寻找别的东西——在这些巨大的喷发中沉积的大量火山灰 。
2013年的那篇论文还模拟了应该喷射多少材料 。 另一篇论文提出 ， 阿拉伯泰拉的地形可能含有古火山喷发的灰烬沉积物；还有一个计算出火星大气对火山灰扩散的影响 。
“我们当时拿起它说 ， ‘好吧 ， 好吧 ， 这些矿物质与改变的火山灰有关 ， 这已经被记录在案‘ ， 所以现在我们要看看这些矿物质是如何分布的 ， 看看是否它们遵循我们期望从超级喷发中看到的模式 ， ”约翰霍普金斯应用物理实验室的火山学家亚历山德拉马蒂埃拉诺瓦克说 。
由于阿拉伯泰拉大地被侵蚀以显示岩石层 ， 该团队获取了他们的火山矿物剖面并开始分析 。 他们在整个地区发现了指示性和诊断性改变火山灰的层状沉积物 。 其中包括以铝为主的矿物 ， 如蒙脱石、伊莫缨石和水铝石 。
阿拉伯泰拉的三维地形图随后揭示了这些矿物是如何分层的 。 它们正是在4到35亿年前它们被预测下降的地方 。 最后 ， 预测的火山沉降量使团队能够计算出有多少次单独的火山喷发——而且规模巨大 ， 在50亿年的时间里大约在1000 到 2000 次之间 。
研究人员估计 ， 如果每几百万年喷发一次 ， 那么可能会有六座超级火山控制这种活动 。
研究人员说 ， 这真的很奇怪 。 地球上的超级火山在这样的星团中是找不到的；它们也出现在包含其他类型火山的地区 。 而且火星也并非只有一种火山 。 那么为什么阿拉伯泰拉似乎是专门容纳火山怪物的地方呢？为什么我们没有在火星上发现任何其他超级火山？
“人们会在阅读我们的论文时说 ， ‘怎么会？火星怎么会那样做？这么小的行星怎么能融化足够多的岩石 ， 为一个地方的数千次超级火山喷发提供动力？’”美国宇航局戈达德的地质学家雅各布理查森说 ， “我希望这些问题能带来很多其他的研究 。 ”
该研究已发表在《地球物理研究快报》上 。
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