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你知道为什么火星上没有“地震”吗?因为那里发生的是“火星震”。这是个冷笑话。

言归正传,与不断运动变化的地球地壳不同,火星表面并未分裂成漂浮在岩浆之上的多个构造板块。相反,火星呈现出一个“停滞盖层”构造,其特征是整个星球由一个完整的岩石外壳所覆盖。由于缺乏板块构造所驱动的剧烈火山活动,人们过去认为,火星无法经历形成类似地球的复杂地壳所需的岩浆循环与再加工过程。然而,2026年6月,一项发表于《自然-天文学》(Nature Astronomy)的新研究表明,事实并非如此。

2018年,美国宇航局(NASA)的洞察号探测器携带地震仪登陆火星,并很快证实火星震确实存在。遗憾的是,由于太阳能电池板上积尘过多,洞察号于2022年停止了工作。不过,在长达4年的运行时段内,它收集了大量有关这颗红色星球地下活动的数据。牛津大学的科学家分析这些数据后认为,火星地壳远比我们此前想象的复杂。

此前的研究发现,在火星地表以下约24千米处,存在一个性质不明的过渡层。牛津大学的研究团队利用计算机模型,将洞察号获得的地震数据与数百种可能的岩石成分进行比较,从而确定了构成上下两层地壳的岩石类型:上层岩石的二氧化硅含量较高;下层岩石的二氧化硅含量则相对较低,而铁、镁含量较高。

令研究人员惊讶的是,这些岩层的成分表明,火星上可能也发生过一种与地球类似的岩石循环再造过程。在火星地下,熔融岩石曾汇聚成大型岩浆体并逐渐分开为两层,其中密度较小的物质向上运移。这与地球板块交界处发生的过程相似:当两个构造板块相遇时,其中一个会俯冲到另一个板块之下,促使岩浆形成并引发火山活动。

“长期以来,我们一直认为,与地球相比,火星上的火山活动相对简单。”该研究的共同作者托伯莫里 · 麦凯-钱皮恩(Tobermory Mackay-Champion)在一份研究说明中表示,“但这项发现表明,火星可能曾维持着规模庞大且长期存在的岩浆系统,使熔融岩石得以在整个地壳范围内不断演化并被反复加工。”

由于火星具有的“停滞盖层”构造在太阳系其他岩质天体上也很常见,这项发现可能有着深远的意义。“如果火星在没有板块构造的情况下也能形成这种复杂地壳,那么,孕育宜居环境所需的条件或许能在比我们原先设想的更多行星上形成,其中甚至包括那些因体积较小或看似缺乏构造活动而被认为不具备宜居潜力的行星。”该研究的共同作者乔恩 · 韦德(Jon Wade)解释道。

换言之,那些运行在太空中看似安静、冰冷的岩质天体,其地表之下或许隐藏着远比我们想象中更为复杂的世界。

资料来源 Nautilus