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研究称地球上的小行星撞击坑提供了关于火星陨石坑的线索

 

据外媒报道,有近1500万年历史的Nördlinger Ries是一个充满湖泊沉积物的小行星撞击坑。其结构与目前在火星上探索的陨石坑相当。除了盆地边缘的各种其他沉积物外,该撞击坑的填充物主要由分层粘土沉积物形成。

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出乎意料的是,哥廷根大学领导的一个研究小组现在在小行星陨石坑中发现了一个火山灰层。此外,该研究小组还能够证明陨石坑下的地面在长期下沉,这为探索火星上的陨石坑提供了重要的启示,例如美国宇航局(NASA)好奇号和毅力号探测器目前正在探索的盖尔陨石坑和杰泽罗陨石坑盆湖。

这项研究的结果已经发表在《地球物理研究行星杂志》上。

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直到现在,人们都认为这些湖泊沉积物已经沉淀在稳定的陨石坑地面上。火星上的陨石坑沉积物也被认为是如此,尽管其中一些陨石坑沉积物显示出明显的倾斜的沉积层。这些陨石坑填充物的地层在表面上显示为环形结构。然而,精确地了解这些沉积物的基本条件和时间上的相互关系,对于重建陨石坑的化学发展和过去可能在那里发展的生命体的可居住性非常重要。

现在,研究人员首次能够在里氏330米厚的陨石坑填充物的湖泊沉积物中发现火山灰层。“这很令人惊讶,因为自从圆形盆地被确定为小行星陨石坑后,这里就没有预期的火山岩,”来自哥廷根大学地球科学中心的第一作者Gernot Arp教授说。

“这些火山灰是从匈牙利东部760公里处的一座火山吹来的。”他的同事和共同作者István Dunkl补充说:“火山灰的年龄可以追溯到1420万年前。”

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在此期间,火山灰已经转化为富含氮的硅酸盐矿物,揭示了一个令人惊讶的强烈的碗状几何形状:在盆地的边缘,火山灰被发现在当前的地表,而在盆地的中心,它在大约220米的深度停留。随后对钻探和地质测绘的系统评估,现在也揭示了里斯陨石坑填充物的同心圆排列--"露头地层",最古老的沉积物在边缘,最近的在中心。

计算表明,这种垫层的几何形状不能仅仅用底层湖泊沉积物沉降的事实来解释。事实上,必须考虑到约135米的额外沉降。这只能用火山口基岩的沉降现象来解释,而陨石坑基岩的断裂深达数公里。

虽然需要进一步的研究来解释陨石坑底部下沉的确切机制,但一个简单的模型计算已经可以表明,由于断裂的地下岩石的沉降现象,这种程度的下沉基本上是可能的。这意味着现在可以更好地解释火星上陨石坑填充物中的倾斜地层,至少对于那些显示出陨石坑形成、水淹没和沉降的密切及时联系的陨石坑而言。




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