分享

火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?

 天文在线 2023-04-08 发布于云南

文章简介:科学家探测到火星陨石坑中的撞击玻璃

THE GLINT OF MARTIAN GLASS

科学家们在火星的环形山中发现了玻璃,这是撞击过程中产生的巨热融化了火星表层形成的。

就像每个人在青春期长的痘痘一样,火星表面布满了痘坑一样的环形山,数不清的撞击使得它的表面伤痕累累。当一个碰撞物高速撞上火星的时候,会融化掉所经之处的岩石,如果冷却的足够快——更直接点说就是,当这个融化的材料接触到古老火星上的岩石和冰冷的空气——玻璃形成了!

但是迄今为止,行星学家还没有证实火星上有冲击玻璃的存在。实际上,很多科学家都见过玻璃,2012年,波拉尼·哈根和吉姆·比尔(他俩当时都在美国亚利桑那州立大学)观测到大量的玻璃保留在北极沙海,横穿了整个北部平原,覆盖了大概1千万平方公里(4百万平方英尺)。“但是,他们此时仍不知道这个巨大之物源自何方,而且很难解释如此大量的玻璃都是由撞击造成的,因此,他们的矛头转向火山爆发。”哈根说到。(火星在青年时期有大量的活火山。)

Credit: NASA / JPL-Caltech / JHUAPL / University of Arizona 

在火星的一些火山口和阿尔加陨石坑附近(火山口中心峰如上图所示),科学家发现了保存完好的冲击玻璃的沉积层(绿色),同时发现的还有一些矿物质,辉石(蓝色),橄榄石(红色)。地形模型和颜色编码来自NASA火星勘测轨道飞行器,垂直方向标尺拉长2倍。

现在,我们似乎终于在火星上找到了撞击形成的玻璃。为了验证这种猜想,凯文·坎农和他的导师约翰·马斯德塔(都是布朗大学)想到了一种创造性的方式,他们把实验室工作和在航天器的发现结合,利用光谱对这种材料进行验证。

由于玻璃和矿物吸收光线的波长频段是不同的,研究者可以通过光谱图对这两种东西进行区分。因此,坎农随即调配了一种与在火星上发现的成分类似的岩石粉末,然后灼烧进行玻璃制备测试。通过在地球上人为的复制这种“火星”玻璃,坎农最终确定了这种材料的光谱图。

然后,该团队在火星上挑选了几个保存完好的撞击坑,并且在NASA那边的火星轨道探测器上得到了极好的广谱数据。他们构建了一种算法,能够从原始坑中反射出来的混乱光线中分辨出玻璃的信号,从而精确探测到玻璃的存在。

该团队在地质期刊上发表论文,其中提到,这些玻璃表现出来的特性与冲击诱发玻璃化的特点相匹配,有时甚至保存着冲击融化以后的锋利边缘(比如阿尔加陨石坑),或者包含在薄薄覆盖在地表上的溶体中(比如里奇陨石坑)。

“这实在是太棒了!”哈根说道(如今在普渡大学)。检测到玻璃广谱信号是一个非常大的挑战,她解释了一下。玻璃是半透明的,所以并不能很好的吸收光线。另一方面,这些玄武岩中常见的=富铁矿石,像橄榄石和辉石,也会出现在陨石坑中,它们能够吸收更多的光线,产生的吸收广谱带更深更容易被发现。她继续说道“相比之下,富铁矿石吸收了更多的光线,它们的信号很容易就覆盖了玻璃的信号。”

发现玻璃是很令人振奋的,这是保存最完美的来自远古生物的信号,有点像是古老虫子和琥珀的结合。之前在探讨火星成果的时候,一些人高喊“探索生命的意义”,我总是嗤之以鼻,现在,真香。我们之前探讨过,好奇者号正在探索的黏土层是寻找生命的最好之地,因为黏土能够把化石保存的很好。

“撞击的熔融物要是冷却的很慢,会融化掉包裹在里面的有机物”,他说。此外,玻璃对于微生物是很友好的。就微生物繁殖来说,玻璃中的化学键有脆化的倾向,因此微生物更容易在里面打洞。

如果在形成玻璃的同时,周围环境比较湿润,神奇的事情就发生了。古代火星有相当多的水,这些湖的遗址大部分在陨石坑中,这些陨石坑与坎农和马斯德塔研究的陨石坑有重叠的。但是,即使是玻璃在形成之后和水发生了某些反应,但是研究小组并没有发现这些水使玻璃发生改变的证据。因此,仍然不清楚有有大的希望能在这些地方捕捉到死亡的微生物。

尽管如此,火星2020漂流者号的拟定着陆点仍然选在了一个玻璃陨石坑——哈格雷福斯的附近。这个行动的目的是采集土壤和岩石样本,为以后的开采任务做好准备。但是到目前为止,样品返回航天器仍然只是行星科学家的灵光一闪。

哈根讲到,客观的说,科学家能够利用这种光谱分析在火星,甚至在其他的星球上找到其他种类的矿物质。地球上很难找到保存完好的陨石坑,在火星或者其他什么地方做这种研究能够帮助我们更好的了解冲击产生的各种物质——玻璃质的冲击沉积物有多少,它们最终在陨石坑的哪个位置形成——还有这些玻璃质的沉积物如何影响从地表下方挖出的材料。

BY: CAMILLE M. CARLISLE

FY: 掉渣饼

如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

选文:天文志愿文章组- Pluto Jupiter

翻译:天文志愿文章组-掉渣饼

审核:天文志愿文章组-

终审:天文志愿文章组-零度星系

排版:天文志愿文章组-零度星系

美观:天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https:///astronomy-news/mars-rover-name-perseverance/

本文由天文志愿文章组-掉渣饼翻译自文章作者CAMILLE M. CARLISLE的作品,如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除。

注意:所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正。

结束,感谢您的阅读与关注

全文排版:天文在线(零度星系)

转载请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

浩瀚宇宙无限宽广 穹苍之美尽收眼底

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章