34亿年前,一场由小行星引发的超级海啸席卷了整个火星

退相干 2022-12-15 14:20:53

NASA探测器拍到的火星陨石坑

一项新的研究发现,一颗由小行星的撞击引发的高达80多层楼高的巨型海啸横扫了这颗红色星球

尽管现在的火星表面寒冷而又干燥,但大量证据表明,数十亿年前,这颗红色星球上存在着一个由水组成的海洋。根据先前的研究表明,大约在34亿年前,来自两次小行星撞击可能引发了两次巨型海啸。较早的海啸淹没了大约 800,000 平方公里,而最近的海啸淹没了大约 100 万平方公里的区域。

2019 年的一项研究发现,对于更年轻的巨型海啸来说,可能撞击的地方位于罗蒙诺索夫陨石坑,这是火星北极冰冷平原上一个 120 公里宽的坑。它的巨大尺寸和规模类似于6600 万年前一颗直径约10 公里撞击地球的小行星,在那场灾难中引发了一场史无前例的生物大灭绝,导致地球上 75% 的物种灭绝,包括除鸟类以外的所有恐龙。

现在,这项新研究发现了更古老的巨型海啸的起源点——一座直径111 公里的波尔陨石坑,国际天文学联合会在 8 月份 以科幻小说大师弗雷德里克波尔的名字命名了这个陨石坑。

科学家们专注于NASA维京一号的着陆点,这是第一艘在火星表面成功运行的航天器。海盗 1 号于 1976 年降落在 Chryse Planitia,这是火星北部赤道地区的一个光滑的圆形平原。探测器降落在一条巨大的河道 Maja Valles 的端点附近,该河道由一场古老的灾难性洪水冲刷而成,这是科学家们首次发现由河流冲刷而成的地外景观。

出乎意料的是,他们并没有发现科学家们预期的那种与洪水相关的特征,例如被流水冲刷光滑的流线型岛屿,而是发现了一块布满巨石的平原。现在,研究人员认为这些巨石可能是来自巨型海啸的碎片,巨浪将粉碎的岩石带离宇宙撞击地点。

研究报告的主要作者、亚利桑那州行星科学研究所的行星科学家亚历克西斯·罗德里格斯 (Alexis Rodriguez) 告诉《太空》杂志:“海床会被抛到空中,用沉积物喂养波浪,并可能有助于灾难性泥石流前沿的发展。”

科学家们分析了火星表面的地图,这些地图是通过结合以前的火星任务的图像创建的。这帮助他们确定了 Pohl,它位于火星北部低地地区,距海盗 1 号着陆点约 900 公里。

“火星北部平原包括一个巨大的盆地,大约 34 亿年前,海洋形成并随后冻结,”罗德里格斯说。“海洋被认为是由于含水层释放的灾难性洪水而形成的。因此,我最初寻找引发巨型海啸影响的方法是寻找海洋冰冻残留物下方和释放形成海洋的洪水的渠道上方的火山口” 他指出,波尔是科学家们发现的唯一符合这一标准的陨石坑。

研究人员模拟了宇宙对该地区的影响,以了解什么样的撞击才会产生出像波尔那样巨大的陨石坑。他们的发现表明,维京一号的着陆点是“大约 34 亿年前形成的巨型海啸矿床的一部分,”罗德里格斯说。

然后,科学家们使用模拟来了解与波尔尺寸相似的陨石坑可能是如何起源的。如果一颗小行星遇到强大的地面阻力,它需要大约9公里,撞击释放的能量相当于 1300 万兆吨 TNT;如果小行星遇到微弱的地面阻力,它可能只有 3 公里宽,释放出 500,000 兆吨 TNT 的能量。(相比之下,有史以来威力最大的核弹俄罗斯沙皇炸弹的威力只有 57 兆吨 TNT。)

两次模拟撞击都产生了距离撞击地点 1,500 公里远的巨型海啸,足以到达维京一号的着陆点。巨大的海浪最初可能伸展约500 米高,在陆地上测得约 250 米高。这些统计数据将使波尔撞击与希克苏鲁伯撞击相似:先前的研究表明,撞击发生在海平面以下约200 米处,形成了一个约100 公里宽的陨石坑,并引发了在陆地上高约200米的海啸。

罗德里格斯说,未来,研究人员希望进一步研究古代火星海洋在两次巨型海啸之间可能发生了怎样的变化,以了解这种变化可能产生的潜在生物影响。

罗德里格斯在一份声明中说:“在它形成之后,这个陨石坑会产生持续数万年的海底热液系统,提供能量和营养丰富的环境。”

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