火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?

文章简介:科学家探测到火星陨石坑中的撞击玻璃
THEGLINTOFMARTIANGLASS
科学家们在火星的环形山中发现了玻璃 , 这是撞击过程中产生的巨热融化了火星表层形成的 。
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?
文章图片
就像每个人在青春期长的痘痘一样 , 火星表面布满了痘坑一样的环形山 , 数不清的撞击使得它的表面伤痕累累 。 当一个碰撞物高速撞上火星的时候 , 会融化掉所经之处的岩石 , 如果冷却的足够快——更直接点说就是 , 当这个融化的材料接触到古老火星上的岩石和冰冷的空气——玻璃形成了!
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?
文章图片
但是迄今为止 , 行星学家还没有证实火星上有冲击玻璃的存在 。 实际上 , 很多科学家都见过玻璃 , 2012年 , 波拉尼·哈根和吉姆·比尔(他俩当时都在美国亚利桑那州立大学)观测到大量的玻璃保留在北极沙海 , 横穿了整个北部平原 , 覆盖了大概1千万平方公里(4百万平方英尺) 。 “但是 , 他们此时仍不知道这个巨大之物源自何方 , 而且很难解释如此大量的玻璃都是由撞击造成的 , 因此 , 他们的矛头转向火山爆发 。 ”哈根说到 。 (火星在青年时期有大量的活火山 。 )
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?
文章图片
Credit:NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/UniversityofArizona
在火星的一些火山口和阿尔加陨石坑附近(火山口中心峰如上图所示) , 科学家发现了保存完好的冲击玻璃的沉积层(绿色) , 同时发现的还有一些矿物质 , 辉石(蓝色) , 橄榄石(红色) 。 地形模型和颜色编码来自NASA火星勘测轨道飞行器 , 垂直方向标尺拉长2倍 。
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?
文章图片
现在 , 我们似乎终于在火星上找到了撞击形成的玻璃 。 为了验证这种猜想 , 凯文·坎农和他的导师约翰·马斯德塔(都是布朗大学)想到了一种创造性的方式 , 他们把实验室工作和在航天器的发现结合 , 利用光谱对这种材料进行验证 。
由于玻璃和矿物吸收光线的波长频段是不同的 , 研究者可以通过光谱图对这两种东西进行区分 。 因此 , 坎农随即调配了一种与在火星上发现的成分类似的岩石粉末 , 然后灼烧进行玻璃制备测试 。 通过在地球上人为的复制这种“火星”玻璃 , 坎农最终确定了这种材料的光谱图 。
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?
文章图片
然后 , 该团队在火星上挑选了几个保存完好的撞击坑 , 并且在NASA那边的火星轨道探测器上得到了极好的广谱数据 。 他们构建了一种算法 , 能够从原始坑中反射出来的混乱光线中分辨出玻璃的信号 , 从而精确探测到玻璃的存在 。
该团队在地质期刊上发表论文 , 其中提到 , 这些玻璃表现出来的特性与冲击诱发玻璃化的特点相匹配 , 有时甚至保存着冲击融化以后的锋利边缘(比如阿尔加陨石坑) , 或者包含在薄薄覆盖在地表上的溶体中(比如里奇陨石坑) 。
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?
文章图片
“这实在是太棒了!”哈根说道(如今在普渡大学) 。 检测到玻璃广谱信号是一个非常大的挑战 , 她解释了一下 。 玻璃是半透明的 , 所以并不能很好的吸收光线 。 另一方面 , 这些玄武岩中常见的=富铁矿石 , 像橄榄石和辉石 , 也会出现在陨石坑中 , 它们能够吸收更多的光线 , 产生的吸收广谱带更深更容易被发现 。 她继续说道“相比之下 , 富铁矿石吸收了更多的光线 , 它们的信号很容易就覆盖了玻璃的信号 。 ”
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?
文章图片
发现玻璃是很令人振奋的 , 这是保存最完美的来自远古生物的信号 , 有点像是古老虫子和琥珀的结合 。 之前在探讨火星成果的时候 , 一些人高喊“探索生命的意义” , 我总是嗤之以鼻 , 现在 , 真香 。 我们之前探讨过 , 好奇者号正在探索的黏土层是寻找生命的最好之地 , 因为黏土能够把化石保存的很好 。
“撞击的熔融物要是冷却的很慢 , 会融化掉包裹在里面的有机物” , 他说 。 此外 , 玻璃对于微生物是很友好的 。 就微生物繁殖来说 , 玻璃中的化学键有脆化的倾向 , 因此微生物更容易在里面打洞 。
火星上的玻璃之海!究竟是天外来物还是火山喷发?