天文在线|古流星竟承载着可证明火星上火山对流现象首个证据文章介绍了科学家们研究Tissint陨石中

文章介绍了科学家们研究Tissint陨石中的橄榄石晶体时，发现晶体中有不规则的富磷带。这表明火星可能是一个火山活动的行星。

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多年来，我们都认为火星早已彻底冷却。除了大风仍在呼啸，火星就是一颗尘土飞扬，干燥又贫瘠的星球。然而，有一些证据暗示出火星上的火山活动和地质活动仍是活跃的。
事实上，火星上有活跃的火山活动可能是真的。科学家说，在火星深处形成的一颗陨石是第一个有力的化学证据，来证明在火星地幔内部有岩浆对流的现象。

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2011年，一颗名为“提森特”的陨石从火星坠落至地球，当其在岩浆对流中迅速旋转时，其中的橄榄石晶体只能在温度不断变化的环境中形成。这就表明了， 574-582百万年前，当这些晶体形成时火星的火山活动是活跃的，并且可能至今仍有间歇性的活跃期。

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格拉斯哥大学的行星地质学家尼古拉·马里对《科学警报》说：“尽管之前的研究使用了不同的方法来探究‘火星上是否仍有活跃的火山活动’ ，但是始终没有岩浆对流的证据。 ”
“然而，这次是第一次在真实的火星样本上，从纯化学的角度证明火星内部活动的研究。 ”

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橄榄石是一种镁铁硅酸盐，并不罕见。它从冷却的岩浆中结晶，在地幔中很常见。事实上，橄榄石群在地幔中占主导地位，通常作为岩体的一部分而存在。在地球表面，它多存在于火成岩中。
橄榄石在陨石和火星上十分常见。从前，火星表面的橄榄石被认为是火星环境干燥的证据，因为矿物在湿润的条件下会快速发生变化。
但是，当马里和他的团队开始研究提森特陨石中的橄榄石晶体，试图了解其形成时的岩浆库时，他们注意到一些奇怪的东西。这些晶体具有不规则间隔的富磷条带。
在地球上这种现象被称为溶质截留，但在火星上发现这一过程确实令人惊讶。

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（图片来源：Marietal.,Meteoritics&PlanetaryScience,2020）
马里说：“当晶体生长速度超过磷在熔融体中扩散的速度时，就会发生这种情况。因此磷只能进入晶体结构，而并非存在于岩浆中。 ”
“在生成岩浆的岩浆库中，强烈的对流使橄榄石从库的底部（较热区域）迅速来到顶部（较冷区域）。准确地说，这个过程每小时可以使橄榄石冷却15-30℃ 。 ”

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那些较大的橄榄石晶体也有启示作用。镍和钴的痕迹与之前的发现一致，即它们起源于火星地壳深处，深度达40-80公里（25-50英里）。
这就可以推断出它们形成时的压力。借着橄榄石的平衡温度，研究小组现在可以进行热力学计算，以发现晶体形成时地幔的温度。
他们发现，这些橄榄石形成于火星亚马逊晚期，当时火星地幔的温度可能在1560℃左右。这与4-25亿年前太古宙时地球的地幔温度——1650℃ ，非常接近。

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但这并不代表火星类似于早期的地球。反之，这意味着火星的地幔下可能保留了相当一部分热量。这是由于火星上缺少像地球上帮助散热的板块构造，所以其冷却地很慢。