（左）火星——紅色星球（右）位于該星球南半球的Eridania——早期火山活動的地點（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL/美國地質勘探局）
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：早期火星的構造和火山活動可能比以前認為的更加活躍。在火星的上的生命山和一個奇怪地區發現的63個各種火山的新例子提供了大約40億年前構造活動的證據，這些火山具有奇怪的個英屬性，使其有別于火星高地的深老湖其他部分。
一個行星科學家小組發現，泊附位于火星南半球的近繁埃里達尼亞地區的地貌似乎是根據火星地殼內部發生的變化形成的，而不是衍生來自火星地殼上方或下方的力量。這一發現可能會影響目前由美國國家航空航天局的火星活火好奇號和毅力號火星車在這顆紅色星球上搜尋古代生命跡象的工作。
“這一地區的上的生命山和大型盆地曾經擁有一個被稱為埃里達尼亞古湖的湖泊系統，該湖最深時約有一英里深，個英”團隊成員、深老湖行星科學研究所的泊附行星地質學家阿斯特·科瓦特告訴Space.com。“豐富水源旁邊的近繁長期火山源可能為可能孕育生命的熱液系統提供了燃料。
“至少，衍生這些發現給了我們更多可以尋找生命證據的火星活火地方。”
與今天的地球不同，現代火星幾乎沒有火山或構造活動。此外，由于大約一半的紅色星球表面似乎已超過35億年，這表明地殼循環在火星上沒有廣泛發生。
在地球上，地殼循環是由板塊構造驅動的，當一個構造板塊滑動到另一個構造板塊之下時，導致表面物質循環到地殼和熔化的內核之間的地幔中。
這項新研究背后的團隊利用火星環球探測器、火星奧德賽號和火星勘測軌道飛行器等火星探測器的數據，研究了南半球火星埃里達尼亞地區的形態和礦物學。
“一段時間以來，埃里達尼亞地區的各種屬性引起了人們的特別關注，”科瓦特補充說。“伽馬射線光譜顯示，這是一個具有特殊成分的地殼區域，重力數據顯示，它的密度和厚度通常低于火星地殼的其他部分，磁性數據顯示，它是一個強烈磁化的地殼。”
他們在四種不同的火山類型中發現了63個迄今尚未發現的火山作用實例:火山穹窿、層火山、火山碎屑盾和破火山口復合體。

火星南部的埃里達尼亞盆地被認為在大約37億年前曾有一片海洋，海底沉積物可能是水下熱液活動的結果。這張圖顯示了古代海洋的估計水深。(圖片鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局)
該團隊懷疑僅在埃里達尼亞地區就有數百個其他火山活動的例子，這些例子是大約35億年前火星上極端地質活動的遺跡。他們還認為在這個地區看到的火山種類也可以在火星表面的其他地區復制。
構造活動給早期火星提供了動力
通過這些觀察在火星上看到的地質活動類型是垂直構造，其中土地向上移動，導致隆起和下沉。這是我們今天在地球上看到的完整板塊構造的前兆。
科瓦特說，這些新發現的火山特征背后的地殼變化類似于地球在25億多年前朝著板塊構造演化的道路上邁出的一步。
“在板塊構造發展之前，很難將地殼回收到地幔中，因為地殼的成分更均勻，地殼更堅硬，并且相對于地幔而言具有浮力，”考瓦特繼續說道。“然而，水在地殼深層的緩慢結合開始引起礦物轉化，使地殼深層更加致密。”
科瓦特解釋說，一旦足夠多的地球下地殼經歷了這些礦物轉化，它就開始向下凹陷到地幔中，這一過程被稱為“下沉”這將地球表面附近形成的富水礦物推向地殼更深處，在那里它們幫助形成漂浮的巖漿。這些巖漿的浮力導致地殼的其他區域上升。
這導致了由地殼下沉處的大型盆地、地殼上升處的山脈以及比地幔來源的巖石更富含二氧化硅的火山巖構成的景觀。
“這正是我們在埃里達尼亞地區看到的情況，”科瓦特說。“看到前板塊構造過程如此嚴重地塑造了地貌，真是令人興奮。我們對地球上這些過程的許多了解要么是由嚴重侵蝕的古老巖石拼湊而成的，這些巖石在一定程度上是由后來的板塊構造活動疊加而成的，要么是在現代環境中發生的，并受到板塊構造動力學的影響。”
這一新發現的火星地質不僅可以提供一個機會來研究地球過去的一段時期，這在我們地球的地質記錄中是無法獲得的，而且它還可以幫助確定生命是如何在我們的星球上出現的。
這是因為這些特征背后的過程可能與生命起源的情景非常相似。在生命起源的情景中，生物出現在多孔熱液噴口周圍，這些噴口是加熱的、富含礦物質的海水從海洋地殼裂縫中溢出的地方。
“想想這個地區的活動規模就令人震驚。科瓦特總結說:“火星傾向于以一種宏大的方式做任何事情，看到一個幾乎與歐洲或阿拉伯半島大小相當的地貌由一系列相互關聯的構造過程以如此豐富的細節塑造出來是令人驚訝的。”“看到火星景觀由這些過程形成并在停滯期保存下來，為我們提供了一個在更大范圍內研究行星景觀演變的絕佳機會。"
該團隊的研究于周一（2月12日）發表在《自然》雜志上。