研究发现火星曾存在与地球相似的大规模岩浆系统

一项于6月26日发表在《自然·天文学》上的研究揭示，火星曾拥有大规模、相互连通的岩浆系统，其复杂程度堪比地球内部的岩浆网络——尽管这颗红色星球并不具备板块构造运动，而板块构造长期以来被认为是形成此类地质复杂性的必要前提。

解码隐秘的地层边界

牛津大学的研究人员利用美国宇航局"洞察号"任务采集的地震数据，对火星地表以下约24千米处一处神秘的地层边界展开了深入研究。他们通过热力学建模与统计方法，将数百种可能的岩石成分与地震记录进行对比，最终确定：只有富含铁和镁、低硅的"超镁铁质"岩石，才与该边界以下区域的地层属性相吻合；而该边界以上则是硅含量更高的"镁铁质"岩石。

研究团队认为，这种分层结构的形成，源于熔融岩石在地下深处汇聚并逐渐分异——致密晶体沉积于地壳底部，而较轻的演化熔体则向上涌升。在地球上，类似的过程发生在火山弧之下，与大陆的形成密切相关。

"我们历来认为，火星上的火山活动比地球简单得多，"该研究的第一作者托伯莫里·麦凯-冠博士说。他在牛津大学完成这项研究后，目前已加入布里斯托大学。"但这一发现表明，火星或许能够维持大规模、长期存在的岩浆系统，使熔融岩石在整个地壳中持续演化和再加工。"

重新思考行星宜居性的必要条件

研究表明，这一埋藏层可能在火星北半球横向延伸数百乃至数千公里，指向一种被称为"跨地壳岩浆作用"的现象——此前人们认为这一现象是地球独有的。

论文共同作者、牛津大学地球科学系乔恩·韦德教授表示，这一发现具有深远意义。"如果火星在没有板块构造的情况下也能形成这种复杂的地壳，那么或许宜居条件可以在比我们意识到的更多的行星上涌现，包括那些此前因体积或明显缺乏构造活动而被排除在外的星球。"

在"洞察号"遗产基础上的延续研究

这项研究基于NASA"洞察号"着陆器的观测数据。"洞察号"于2018年在火星上安置了第一台地震仪，持续记录火星震和陨石撞击事件，直至2022年任务结束。这些数据至今仍不断带来新发现，揭示着火星内部结构的奥秘——其中包括2025年的一项发现：火星上部地壳底部可能存在液态水。此次新研究由牛津大学地球科学系和统计系的研究人员与布里斯托大学合作开展。