火星上发生巨型海啸的证据

大约 35 亿年前，火星上的一切都非常潮湿。看看今天的地球，你不会知道这一点。但是，你相信那里发生过巨型海啸吗？事实证明，大约 34 亿年前，那里发生的不是一个，而是两个这样的流氓波。

它们就发生在维京着陆器于 1976 年落脚的地方。如今，由于重新检查了维京人发回的布满岩石的 Chryse Planitia 图像，科学家们了解了这些灾难性洪水。

1976 年，美国国家航空航天局 (NASA) 的维京 1 号着陆器在 Chryse Planitia 拍摄的第一张图片。新研究表明，古代巨型海啸席卷了这里。图片来源：NASA/JPL

行星科学研究所科学家亚历克西斯罗德里格斯详细研究了该地区，以弄清楚该地区发生了什么。事实证明，维京人的着陆点包含两次灾难性洪水留下的物质沉积物。在一颗三公里宽的小行星撞击火星海洋后，其中的第二颗就席卷了火星地貌。水曾经存在于今天的 Chryse Planitia 所在的地方这一事实不足为奇。毕竟，这就是维京人去那里的原因。但是，弄清楚这样的洪水是怎样发生的需要一些侦探工作。

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根据当时可用的轨道图像，维京科学家们选择了着陆点，因为它看起来像曾经有水流过那里。 “着陆器的设计目的是寻找火星表面存在生命的证据，因此为了选择合适的着陆点，当时的工程师和科学家面临着使用地球上最早获得的一些图像以及基于地球的探测器的艰巨任务。行星表面的雷达探测，”Rodriguez 说，他是火星 Chryse Planitia 海洋撞击和巨海啸沉积的证据在《自然科学报告》中。 “除了满足对航天器轨道和下降路径的严格工程限制外，着陆点的选择还需要满足一个关键要求——大量证据表明以前的地表水存在。”

在火星上制造巨型海啸发生了什么？

乍一看，Chryse Planitia 看起来干燥、布满灰尘且布满岩石。但是，它具有快速流动的水的所有特征。当水冲过一个景观时，它会带走岩石、沙子、淤泥和任何其他阻挡物。同样的事情也发生在火星上。维京人实际上触及了称为河流通道的流动特征的下边缘。 Chryse Planitia 本身是火星赤道以北的大致圆形平原。然而，一旦维京人登陆，科学家们就注意到该地区的巨石遍布。他们认为该地区是多次撞击或断裂熔岩形成的厚沉积物。在 Rodriguez 开始再次查看图像和数据之前，整件事一直是个谜。他的想法引发了不止一次的灾难性洪水。

在较早的一篇论文中，他提出 34 亿年前，火星上曾发生过两次巨型海啸。它们撞击了古老的海洋，在火星地貌上掀起了巨大的波浪。在他们之间，海洋退去了不少，气候变得更加寒冷。罗德里格斯还确定了一个可能的海洋撞击坑——波尔陨石坑——它很可能产生了这两个巨型海啸中的第二个。

“Pohl 在几个方面都很出色；它位于由海洋产生的洪水形成的巨大河流景观之上，部分被第二次海啸覆盖。因此，我们知道它一定是在海洋产生之后和消失之前形成的，”皮马社区学院地球科学本科生安东尼洛佩兹说，他是罗德里格斯的实习生。

火星 Megatsunami 的地图视图

火星上发生巨型海啸的证据 1 — **（一个）** 南向透视图，显示了火星最大的流出通道过渡到地球北部平原的位置。大约 34 亿年前，灾难性的洪水可能形成了这些河道和北部海洋。波尔陨石坑（已确定）的形成可能产生了更古老的巨型海啸沉积物。图片来源：MOLA Science Team/MSS/JPL/NASA/Google Earth/PSI。
**（二）** 特写视图显示了 Pohl（红色三角形）在流出通道开挖的床形上的叠加，表明它的形成发生在海洋产生的洪水之后。图片来源：MOLA 科学团队/MSS/JPL/NASA。
**（C）** Pohl 的特写视图显示，Pohl 被先前提出的两个巨型海啸沉积物中较年轻的一个覆盖，表明火山口的形成早于海洋消失。蓝线描绘了较年轻的 megatsunami 矿床的前部。图片来源：Christensen 等人。 (2006)。

模拟和映射灾难

为了更好地了解发生了什么，罗德里格斯和他的团队使用了来自火星侦察轨道器、火星奥德赛、火星轨道器和火星全球勘测者任务的各种马赛克图像来制作该地区的详细地图。他们绘制了 Chryse Planitia 内与水有关的特征的分布图。然后，他们搜索了一个相关的撞击地点——结果是波尔陨石坑。这不是第一次撞击该地区，但它创造了维京着陆器研究的河流平原。第二次撞击落在了海洋中。那时，海水灾难性地流过该地区。洪水冲毁了之前的水流通道，形成了维京一号在数十亿年后登陆的沉积物。

该团队还模拟了影响以了解其影响程度。合著者说：“波尔撞击产生的巨型海啸的模拟上升范围准确地再现了先前绘制的较旧巨型海啸的边缘，为巨型海啸 – 以及海洋 – 假说和这个陨石坑的解释作为其来源提供了进一步有力的支持” NASA 艾姆斯研究中心的 Darrel Robertson。

“模拟清楚地表明，巨型海啸非常巨大，初始高度约为 250 米，并且非常湍急。此外，我们的模型还显示了一些与我们习惯想象的完全不同的巨型海啸行为。值得注意的是，与撞击相关的地震震动会非常强烈，以至于它可能会将海底物质移动到巨型海啸中，使一些波前致密化成上升的泥石流。”

巨型海啸似乎到达了维京一号着陆点，很可能影响了大约 850 公里外的探路者号着陆点。最终，它可能帮助在该地区创造了一个新的内海。

对古代生活的影响？

虽然这项研究并不能证明古代火星上存在生命，但它确实揭示了生命可能存在的环境。 “海洋被认为是由含水层提供的地下水，这些含水层可能在火星历史上形成得更早——超过 37 亿年前——当时这个星球是‘类地’的，有河流、湖泊、海洋和原始海洋，”罗德里格斯说。 “因此，海洋的宜居性可能是从那个类地火星继承而来的；短暂宜居性的发展不充分；我们需要持续的连续性。因此，维京一号着陆点非常适合开展生命探测实验。”

Viking 和 Pathfinder 都在 Chryse Planitia，很可能 NASA 的探测器已经对火星上的几个不同的海洋环境进行了采样。现在的下一步是看看 Pohl 是否可以成为进一步研究的良好着陆点。它可能适合居住吗？地质记录会告诉我们关于古代海洋化学的什么信息？罗德里格斯说，既然我们知道那里发生了什么，那么科学值得重新审视。

“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。至于具体目标，我们在第二次巨型海啸覆盖和围绕波尔的地区发现了许多可能的泥火山。我们的观察表明，这些特征在延长的地质时期挤压了区域性巨型海啸保留的海水和海洋沉积物。对这些材料进行采样将最大限度地提高直接探测火星早期海洋宜居性的可能性，”他说。 “我们未来的特征将寻求确定一个相对较小的站点，以提供对整个海洋记录的访问。这样的地形值得火星车造访。”