火星上的“火山流”可能根本不是熔岩，而是泥浆

火星北部低地和沉积区布满了奇特的岩层，数以万计的圆锥形山丘，许多山顶上有小火山口，周围是由流动的液体冲刷而成的深沟，这听起来很像地球上的火山，但在火星这样的行星上，我们不能轻易地去那里看，那里的条件可能与地球非常不同，你只能小心翼翼地做出假设，火星上的特征可能类似于地球上的熔岩流，但地球上也有一种火山喷发出完全不同的东西——粘稠的淤泥。

科学家们刚刚发现，在火星上非常低的大气压和温度条件下，泥浆的流动与地球上的泥火山非常不同，事实上，它看起来非常像熔岩。英国兰开斯特大学的行星科学家莱昂内尔·威尔逊说：“我们在真空室中进行了模拟火星上泥浆释放的实验，”“这很有趣，因为我们在航天器图像中看到了火星上的许多流状特征，但火星表面的任何流动工具都还没有访问过这些特征，至于它们是熔岩流还是泥浆流，还存在一些不确定性。”

(NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

长期以来，科学家们一直认为大量的水曾经在火星表面自由流动，在很短的一段时间内释放出来，在干涸之前侵蚀着地表，或者被火山活动和风吹来的沉积物覆盖，但是，被困在地表下的潮湿沉积物可能后来被地下压力推到地面上，形成了泥火山。这就是研究人员想要弄明白的。

他们的实验装置包括一个直径90厘米、长度为180厘米(35到70英寸)的低压圆柱形燃烧室。在7毫巴的压力下模拟火星大气压力进行15次实验，在1000毫巴的压力下模拟海平面上的地球大气压力进行6次实验，在这两组试验中，泥浆被倒在沙子上，冷却到与火星表面温度一致的-20摄氏度。然后，研究人员研究并描述了泥浆流过该表面的方式。

在陆地条件下，泥流不会膨胀，不会形成冰壳，也不会形成类似熔岩的流动。但火星上的泥浆确实是在火星上流动的，因为那里的大气压较低，当大气压力降低时，水的沸点也会降低。这就是为什么水在高海拔地区温度较低；如果你发现自己漂浮在太空中，没有防护装备，唾液就会从你的舌头上沸腾(还有其他更致命的东西)。

在模拟火星条件下对泥浆流动的影响令人着迷，泥浆中的水开始沸腾和蒸发，这个过程吸收了蒸汽中的潜热，这使泥浆冷却，表面的地壳结冰，“当然，我们已经知道，液态水在低压下会更快地沸腾，”德国DLR行星研究所的行星科学家恩斯特·豪伯(Ernst Hauber)说，然而，这种熟悉的效应对泥浆的影响在以前的实验中从未被研究过，第二次，我们发现，在观察其他行星表面的简单特征时，必须考虑不同的物理条件。我们现在知道，在分析某些流动现象时，我们需要同时考虑泥浆和熔岩。”

Pahoehoe lava in the Galapagos. (Jason Hollinger/Flickr, CC BY 2.0)

地壳结冰后的情况是非常规则的，泥流的外观类似于在夏威夷和冰岛看到的pahoehoe熔岩流。仍在从底部向上挤压的泥浆从冰冷的地壳中喷出，渗出并重新冻结成一个新的流叶。但是，研究人员发现，虽然过程相似，但泥流的形状是不同的。

尽管这项研究也有局限性——例如，火星引力无法复制——但研究确实表明，在火星上，泥火山活动并非不可能。这项研究对太阳系中其他类型的火山活动也有重要意义，比如人们认为泰坦和冥王星等遥远天体上存在的冰火山。

这项研究已经发表在《自然地球科学》杂志上。

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