研究:火山口湖泊溢出的大量洪水在“塑造”火星地表方面發揮巨大作用

據外媒報道,在地球上,河流的侵蝕通常是一個緩慢的過程。但是根據得克薩斯大學奧斯汀分校(UT-Austin)科學家領導的一項新研究,火星上,來自火山口湖泊溢出的大量洪水在“塑造”火星地表方面發揮了巨大的作用,它們產生了深深的裂縫,並移動了大量的沉積物

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9月29日發表在《自然》雜誌上的這項研究發現,可能只持續了幾周的洪水侵蝕了足夠多的沉積物來完全填滿蘇必利爾湖和安大略湖。

“如果我們考慮到古代火星上的沉積物是如何被移過地表的,湖泊決堤的洪水在全球範圍內是一個非常重要的過程,”主要作者、UT傑克遜地質科學學院的助理教授Tim Goudge說。”而這是一個有點令人驚訝的結果,因為長期以來它們一直被認為是一次性的異常現象。”

幾十億年前,當這顆紅色星球的表面有液態水時,火山口湖泊在火星上很常見。但是,當水變得無法容納時,它就會衝破火山口的邊緣,造成災難性的洪水。Goudge領導的2019年的一項研究確定,這些事件發生得很快。

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圍繞火星運行的衛星拍攝的遙感圖像使科學家能夠研究被衝破的火星火山口湖泊的遺迹。然而,火山口湖泊及其河谷大多被單獨研究,Goudge說。這是第一項研究,調查整個紅色星球的262個破損湖泊是如何塑造整個火星表面的。

這項研究需要審查火星上預先存在的河谷目錄,並將河谷分為兩類:從火山口邊緣開始的河谷,這表明它們是在湖泊潰決的洪水中形成的;而在地貌其他地方形成的河谷,這表明是隨着時間的推移而逐漸形成。

從那裡,科學家們比較了不同類型河谷的深度、長度和體積,發現由火山口湖斷裂形成的河谷遠遠超過了它們的重量,儘管只佔河谷總長度的3%,卻侵蝕了紅色星球河谷體積的近四分之一。

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研究報告的共同作者、行星科學研究所的研究科學家Alexander Morgan說:“這種差異是由於出口峽谷明顯比其他河谷更深。”在559英尺(170.5米)處,裂口河谷的中位深度是其他河谷的兩倍多,後者的中位深度約為254英尺(77.5米)。

此外,儘管這些裂縫是在地質學上瞬間出現的,但它們可能對周圍的景觀產生了持久的影響。該研究表明,這些裂縫將峽谷沖刷得如此之深,可能影響了附近其他河谷的形成。作者說這是對獨特的火星河谷地形的一個潛在的替代性解釋,這種地形通常是由氣候造成的。

這項研究表明,湖堤河谷在塑造火星表面方面發揮了重要作用,但Goudge說這也是一個關於期望的教訓。地球的地質學已經抹去了大多數火山口,使河流侵蝕在大多數情況下成為一個緩慢而穩定的過程。但這並不意味着它在其他世界上也會這樣運作。

“當你用水填滿(火山口)時,那裡有很多儲存的能量要釋放,”Goudge說。“在這種情況下,火星可能比地球更傾向於被災難性的東西所塑造,這是有道理的。”

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