“洞察号”新发现：火星曾遍布岩浆， 一度非常宜居！

近日，NASA“洞察号”任务的地震测量数据揭示了一项惊人发现——火星地壳深处曾存在广阔的岩浆海洋，这一发现可能彻底改变我们对这颗红色星球乃至其他行星宜居性的认知。研究团队通过对洞察号探测到的火星地震波进行分析，发现了位于地下约24公里处两种不同岩石类型之间的清晰界面，而这些岩石正是由巨大岩浆池冷却分异所形成的。这项研究成果发表在最新一期《自然·天文学》（Nature Astronomy）期刊上。

牛津大学的乔恩·韦德在一份声明中指出，行星科学领域长期存在的重大问题之一便是地球是否独一无二。如果火星能够在缺乏板块构造的情况下形成如此复杂的地壳结构，那么宇宙中可能存在着远比我们此前设想的更多的宜居行星，其中包括那些因体积过小或表面看似缺乏构造活动而被排除在候选名单之外的世界。地球的形态由板块构造塑造，巨大的地壳板块在熔融地幔上不断移动，既引发地震火山活动，也通过碳循环调节大气成分。然而火星属于“硬壳型”行星，地壳为一整块连续岩石层，此前被认为地质活动相对简单。

事实上，洞察号的地震仪在2018年至2022年间记录了多次火星震，地震波在穿越不同岩层时速度发生变化，从而揭示了地壳内部的秘密。牛津大学研究团队借助地热模型与统计方法确认，在地下24公里以上存在富含铁镁和二氧化硅的镁铁质岩石，其下则是更为致密、硅含量较低的超镁铁质岩石，延伸约14公里直至地幔边界。这种分层结构只能由曾存在于火星地壳巨大空腔内的岩浆池分异作用形成——较重的物质逐渐下沉，较轻的物质上浮，如同油水分离，随后岩浆冷却固定。这些岩浆囊可能在行星表面延展数百甚至数千公里，相互连通，火星上的巨型火山系统如奥林匹斯山并非孤立热点，而是地下相连的整体。

这一发现出乎意料，此前类似跨地壳岩浆活动仅在地球上被发现。这表明即使没有板块构造，火星仍经历了可观的地球化学演化和复杂地质过程。更重要的是，由相互连通的岩浆腔驱动的大规模火山活动，可能曾向大气中大量释放温室气体，增厚大气层并使地表温度在更长时间内维持较高水平，从而为生命创造适宜条件。研究团队认为岩浆源自火星深部地幔上涌，伴随热流使地壳部分熔融生成更多岩浆，类似过程曾在地球太古宙时期促成大陆形成。
该研究首席作者托伯莫里·麦凯-冠军表示，火星可能长期维持着规模宏大、持续时间长的岩浆系统，能够在整个地壳范围内不断演化和再循环熔融岩石。他还指出，这种地质再处理过程可能使金属矿床分布于比先前认为更接近地表的位置，大幅提升未来火星采矿、载人任务及建立永久定居点的资源潜力。
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