研究稱地球上的小行星撞擊坑提供了關於火星隕石坑的線索

據外媒報道,有近1500萬年歷史的Nördlinger Ries是一個充滿湖泊沉積物的小行星撞擊坑。其結構與目前在火星上探索的隕石坑相當。除了盆地邊緣的各種其他沉積物外,該撞擊坑的填充物主要由分層粘土沉積物形成。

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出乎意料的是,哥廷根大學領導的一個研究小組現在在小行星隕石坑中發現了一個火山灰層。此外,該研究小組還能夠證明隕石坑下的地面在長期下沉,這為探索火星上的隕石坑提供了重要的啟示,例如美國宇航局(NASA)好奇號和毅力號探測器目前正在探索的蓋爾隕石坑和傑澤羅隕石坑盆湖。

這項研究的結果已經發表在《地球物理研究行星雜誌》上。

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直到現在,人們都認為這些湖泊沉積物已經沉澱在穩定的隕石坑地面上。火星上的隕石坑沉積物也被認為是如此,儘管其中一些隕石坑沉積物顯示出明顯的傾斜的沉積層。這些隕石坑填充物的地層在表面上顯示為環形結構。然而,精確地了解這些沉積物的基本條件和時間上的相互關係,對於重建隕石坑的化學發展和過去可能在那裡發展的生命體的可居住性非常重要。

現在,研究人員首次能夠在里氏330米厚的隕石坑填充物的湖泊沉積物中發現火山灰層。“這很令人驚訝,因為自從圓形盆地被確定為小行星隕石坑后,這裡就沒有預期的火山岩,”來自哥廷根大學地球科學中心的第一作者Gernot Arp教授說。

“這些火山灰是從匈牙利東部760公里處的一座火山吹來的。”他的同事和共同作者István Dunkl補充說:“火山灰的年齡可以追溯到1420萬年前。”

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在此期間,火山灰已經轉化為富含氮的硅酸鹽礦物,揭示了一個令人驚訝的強烈的碗狀幾何形狀:在盆地的邊緣,火山灰被發現在當前的地表,而在盆地的中心,它在大約220米的深度停留。隨後對鑽探和地質測繪的系統評估,現在也揭示了里斯隕石坑填充物的同心圓排列–“露頭地層”,最古老的沉積物在邊緣,最近的在中心。

計算表明,這種墊層的幾何形狀不能僅僅用底層湖泊沉積物沉降的事實來解釋。事實上,必須考慮到約135米的額外沉降。這隻能用火山口基岩的沉降現象來解釋,而隕石坑基岩的斷裂深達數公里。

雖然需要進一步的研究來解釋隕石坑底部下沉的確切機制,但一個簡單的模型計算已經可以表明,由於斷裂的地下岩石的沉降現象,這種程度的下沉基本上是可能的。這意味着現在可以更好地解釋火星上隕石坑填充物中的傾斜地層,至少對於那些顯示出隕石坑形成、水淹沒和沉降的密切及時聯繫的隕石坑而言。

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