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柱状节理证明火星曾发生洪灾

科学家表示,火星上古老的熔岩流呈现与众不同的被毁断裂特征表明洪水间或淹没过火星的部分地面。科学家研究大量先前的发现也表明是同样的结论。这是美国地质勘测局的地球物理学家莫西·米拉卓和美国宇航局火星勘察轨道器(MRO)超高分辨率成像科学实验(HiRISE)照相机小组共同发现的,他们将这一研究结果发表在最新出版的《地质学》杂志上。

柱状节理证明火星曾发生洪灾

科学家表示,这种被毁断裂特征叫“柱状节理”,首次被发现在地球之外的行星上。那么什么是柱状节理?我们知道耸立在海边的所有岩石群统称为丛石。漫长的岁月里由于波浪和海风的影响形成的多面的岩石柱,能使人感觉到天的神秘。其实,组成丛石的岩石在地形学上相当于柱状节理。即熔岩冷凝时收缩形成很好的节理(缝)。比如,流动性强的熔岩流冷却时形成的节理比较规则。冷却过程中熔岩的表面通常收缩形成一些中心点,连接这些点的线中央又形成向两侧各成直角的缝。收缩的中心点如果分布均匀,各个方向的缝相结合构成六角形的形态。而且这些缝(节理)如果发育的比较理想,那么它把熔岩分离成无数个六角形的石柱。这样的节理就叫柱状节理(columnar joint)。被这些节理分离形成的石柱,根据熔岩的厚度和冷却速度可高达数十米,长达数十里的规模。

米拉卓说,这种石柱似的特征能帮助科学家了解火星上的水在地质过程中的作用。科学家发现,火星石柱直径大约1米,高约30米,这可以从陨坑倾斜的内壁上看出来。“HiRISE照相机正好具备拍摄这种石柱的清晰度,如果照相机以正确的方向面对这些石柱,就能清晰地拍到它们。”当陨坑形成时,其壁上的岩石就会向后倾斜,指向天空,从而可以容易辨认出来。

火星上发现有石柱的陨坑所在的区域具有大规模火山爆发的历史。米拉卓表示,陨坑壁上观察到的多层柱状节理表明火星熔岩是被洪水周期性淹没导致熔岩快速冷却形成的。他们估计此洪水泛滥的周期持续几个月甚至几年。相比之下,在地球上,柱状节理普遍存在,比如,美国科罗拉多高原上的岩石中就有。这为研究火星上的柱状节理提供一个参照。

表明火星地面曾被洪水淹没过的其它地质特征还包括一些峡谷,模型研究表明一些地区至少被淹没过一万年。科学家称,火星凯希谷(KaseiValles)曾遭遇过不同规模的洪水冲袭。一些来势凶猛的洪水甚至可能淹没了台地的最高处,而小洪水只在河道中奔腾下泻,并不断使河床加深。

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