圖中白色箭頭所指為一個“火山彈沉降”，即火山爆發(fā)時拋射出的火山碎塊在大氣中飛行一段距離后重新落回地面撞擊形成的凹陷，在這一案例中，這一撞擊痕跡大約形成于35億年前
北京時間5月14日消息，據(jù)美國太空網(wǎng)報道，科學家近日表示，對于發(fā)生在火星上一次古老火山爆發(fā)事件的研究顯示，這顆紅色星球在數(shù)十億年前曾經(jīng)擁有和地球非常相似的環(huán)境，這里擁有充沛的地表流水以及相對較厚的大氣層。
研究顯示在大約35億年前，火星的大氣密度至少是現(xiàn)在的20倍。在當時，火星的大氣層可能曾經(jīng)幫助塑造了今天我們所見到的火星地表特征，就像今天在地球上發(fā)生的情形相似。
該項研究的第一作者，美國佐治亞理工學院的約瑟夫·杜菲克(Josef Dufek)在一份聲明中說：“大氣壓強過去在幫助塑造火星表面幾乎全部地表特征時可能曾經(jīng)發(fā)揮了作用。這顆行星的氣候，其地表水的物理性質以及存在生命的可能性都會受到大氣性質的影響。”目前，火星的大氣層厚度僅有地球的大約1%不到。
實驗室模擬
此次的這項研究工作是受到了一塊在大約35億年前的一次火山爆發(fā)中被拋射進入大氣層的巖塊的啟發(fā)。這顆巖石碎塊最終落回了火星表面，在火山沉積物中留下了撞擊痕跡，即所謂的“火山彈沉降”。
2007年，美國宇航局勇氣號火星車對這一嵌入沉積物中的巖石碎塊進行了仔細考察，這給了杜菲克和同事們足夠的信息來確認其形成的撞擊痕跡的大小，深度以及形狀。
隨后小組便回到實驗室嘗試重現(xiàn)這樣一個“火山彈沉降”。他們布置了一個沙粒粒徑和勇氣號觀測位置相同的沙地，并嘗試使用不同組分構成的物體以不同的速度去撞擊這塊沙地。
這塊沙地同樣被分成了不同的情形，有一部分是干燥的，一部分是潮濕的，另一部分則是浸潤的。模擬研究結果顯示，不管撞擊體的成分如何，只有在浸潤的情形下，撞擊才能產(chǎn)生和勇氣號在火星沉積物中所觀察到的“火山彈沉降”相似的特征。研究小組還同時確定出這一撞擊體在撞擊浸潤的沙地時的速度應當不超過每小時144公里，如此才可能形成最接近在火星上觀察到的這一火山彈沉降結構。
更厚的火星大氣？
研究人員還根據(jù)巖石碎塊在當時火星大氣中的飛行速度特征進一步估算出火星的大氣密度至少為現(xiàn)在的20倍。
杜菲克說：“我們的研究證實了一點，那就是在早期歷史上火星曾經(jīng)是一顆擁有大量液態(tài)水，并且擁有更濃厚大氣層的行星。我們目前僅僅對火星上一個地點的一個火山彈沉降進行了研究。我們希望在未來能借助下一代火星車‘好奇號’的數(shù)據(jù)對其它地點的案例進行驗證。”
美國宇航局所屬“好奇”號火星車即將于今年8月5日抵達火星表面開展科學考察工作，其目的地是蓋爾隕石坑。好奇號火星車的主要任務是確認在蓋爾隕石坑現(xiàn)在或過去曾經(jīng)擁有過可以支持微生物生存的環(huán)境條件。
杜菲克和他的同事們已經(jīng)在最近一期的《地球物理學研究通報》雜志上發(fā)表了他們的研究結果。(新華網(wǎng))