爆炸性火山催生神秘的火星岩层

一项研究发现，火星上的神秘岩层可能是由爆炸性火山喷发引起的，火山喷发向天空喷射了热灰，岩石和气体。这一发现发表在《地球物理研究杂志: 行星》上，可能会增加科学家对火星内部及其过去可居住性潜力的理解。Medusae Fossae组是火星赤道附近巨大的，不寻常的软岩沉积物，有起伏的山丘和突然的台地。科学家们首先在20世纪60年代中使用NASA的水手号航天器观察到了美杜莎飞船，但对它的形成方式感到困惑。

研究人员认为，该地层是30亿多年前在红色星球上爆炸性火山喷发期间沉积的。研究人员说，该地层约为美国大陆的5分之1，其质量是地球上最大的爆炸性火山岩床的100倍，使其成为太阳系中已知的最大的爆炸性火山岩床。

美国约翰·霍普金斯大学 (Johns Hopkins University) 的行星科学家Lujendra Ojha说: “这是一个巨大的矿床，不仅在火星规模上，而且在太阳系方面也是如此，因为我们不知道还有其他类似的矿床。”

研究人员说，美杜莎窝的形成将标志着火星历史上的关键点。Ojha说，形成该矿床的喷发可能会向火星大气中喷出大量改变气候的气体，并喷出足够的水，以覆盖超过4英寸厚的全球海洋中的火星。在产生美杜莎 (Medusae Fossae) 的喷发过程中呼出的温室气体可能使火星表面变暖，足以使水在其表面保持液态，但是硫化氢和二氧化硫等有毒火山气体会改变火星表面和大气的化学性质。Ojha说，这两个过程都会影响火星的宜居潜力。

Medusae Fossae组由横跨火星赤道的山丘和成堆的沉积岩组成。随着时间的推移，岩石尘埃和碎屑积聚在行星表面和水泥上时会形成沉积岩。科学家们已经知道了几十年，但不确定风，水，冰或火山喷发是否在该位置沉积了岩石碎片。先前对火星表面的雷达测量表明，美杜莎 (Medusae) Fossae具有不寻常的成分，但科学家无法确定它是由高度多孔的岩石还是岩石和冰的混合物制成的。

研究人员首次使用了来自各种火星轨道飞行器的重力数据来测量美杜莎 (Medusae) 的密度。他们发现岩石异常多孔: 它的密度大约3分之2火星地壳的其余部分。他们还结合使用雷达和重力数据来显示美杜莎 (Medusae) 的密度无法用冰的存在来解释，冰的密度远不如岩石。然而，根据研究人员的说法，岩石是如此多孔，它必须是由爆炸性火山喷发沉积的。

火山爆发的部分原因是溶解在岩浆中的二氧化碳和水蒸气等气体迫使熔融岩石上升到地表。含有大量气体的岩浆向天空爆炸，向大气中喷射火山灰和岩石。最初在喷发期间沉积的软岩中有多达一半被侵蚀掉，留下了今天在Medusae Fossae中看到的山丘和山谷。