在火星上发现的令人困惑的新型古代火山口湖

漫长的山脊上遍布蜘蛛的高脊可能是由长期失落的冰川径流造成的，该冰川曾经将地球的南部高地覆盖起来。

火星南部高地的一个古老的火山口湖似乎是由冰川径流给养的，这支持了“红色星球”过去寒冷而冰冷的想法。

布朗大学的研究人员在火星上发现了一个以前未知的古老火山口湖，该湖可能揭示有关行星早期气候的线索。

在《行星科学杂志》上发表的一项研究中，由布朗博士领导的研究小组学生本·博特赖特（Ben Boatwright）描述了一个尚未命名的陨石坑，它具有一些令人费解的特征。火山口的地面有明显的古代溪流床和池塘的地质证据，但没有证据表明水可能从外面进入火山口的进水通道，也没有地下水可能从下面冒出的地下水活动的证据。

研究人员绘制出了火山口底部水的流动位置和积水位置。

那么水是从哪里来的呢？

研究人员得出的结论是，该系统很可能是由长期消失的火星冰川的径流提供的。水流入冰川顶上的火山口，这意味着它不会像直接流到地面那样留在山谷后面。最终，水倒入了低洼的火山口地板，在裸露的火星土壤上留下了地质标记。

这项研究中描述的湖泊类型与其他火星陨石坑湖截然不同，例如美国宇航局漫游者正在探索的大风和杰泽罗陨石坑。

“这是火星上以前无法识别的水文系统类型，”博特赖特说。“在到目前为止具有特征的湖泊系统中，我们看到有证据表明火山口的水从火山口外部流出，突破了火山口壁，在某些情况下还从另一侧流出。但这不是这里发生的事情。一切都在火山口内部发生，这与以前的特征大不相同。”

博特赖特说，重要的是，火山口提供了有关火星早期气候的关键线索。毫无疑问，火星的气候曾经比当今地球上的冰冻沙漠温暖和湿润。然而，还不清楚的是，火星是否具有与地球类似的气候，并且持续不断流了数千年的水，或者是否大部分时间都是寒冷和冰冷的，并伴随着短暂的温暖和融化。帕特赖特说，火星早期的气候模拟表明温度很少高于冰点，但寒冷和冰冷条件的地质证据很少。古代冰川的新证据可能会改变这一点。

博特赖特说：“寒冷和冰冷的情景在很大程度上是理论上的-这是由气候模型引起的。”“但是我们在这里看到的冰川作用证据有助于弥合理论与观察之间的鸿沟。我认为这确实是最大的收获。”

但是，没有任何迹象表明水进入火山口的进水通道，“问题变成‘这些水是如何到达这里的？’”划船者说。

地形图显示了凸起的山脊（深黄色）和蓄水的低洼地区（白色）。

为了解决这个问题，Boatwright与布朗的顾问兼研究教授Jim Head合作。他们排除了地下水的活动，因为火山口缺乏在地下水系统中形成的有说服力的树液通道。这些通道通常表现为缺少支流的短而粗短的通道-与在火山口中观察到的倒置通道的密集分支网络完全相反。仔细观察火山口壁，还发现了一组独特的朝上朝向火山口壁的山脊。这些特征与形成的山脊相一致，冰川终止于此，并堆积了多堆岩石碎片。研究人员得出结论，综合来看，证据表明是由冰川喂养的系统。

随后的研究表明，这种陨石坑并不是唯一的一个。在本月的“月球与行星科学会议”上，博特赖特进行了研究，揭示了另外40多个似乎具有相关特征的陨石坑。

赫德说，这些新发现可能对理解火星早期的气候至关重要。

赫德说：“我们有这些模型告诉我们，早期的火星本来就是冰冷的，现在我们有了一些令人信服的地质证据。”“不仅如此，这个陨石坑还提供了我们开始寻找更多证据来验证这一假设所需的标准，这确实令人兴奋。”

参考：“火星上的Noachian Proglacial古冰川：闭源流域陨石坑内的河流活动和湖泊形成及其对火星早期气候的影响”，本杰明·博特赖特和詹姆斯·W·海德，2021年3月12日，《行星科学杂志》。DOI：
10.3847 / PSJ / abe773