【寰宇天文】火星上的大海嘯

■科學家發現火星表面有過去發生過海嘯的痕跡。

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34億年前,兩次海嘯後形成的海岸線模擬圖。©Alexis Rodriguez

撰文|陳勁豪

目前火星表面上並沒有液態水,但是根據種種觀測結果顯示,火星的表面過去曾經出現過液態水。事實上,許多科學家甚至認為火星過去的液態水曾經多到可以形成海洋的程度。只是科學家一直沒有辦法找到火星表面出現過海洋的證據。

雖然沒有找到火星出現過海洋的證據,但是科學家找到了火星表面曾經發生過海嘯的證據。美國亞利桑那的行星科學研究所的Alexis Rodriguez跟他的研究團隊發表了他們最新的觀測結果。他們在兩個火星的高地看到了類似海嘯所造成的沉積物的痕跡,表示火星在34億年前曾經出現過高達120公尺,或是至少三十層樓高的大海嘯,並且出現過兩次。

尋找海嘯的沉積物在概念上很容易理解,但是實驗上卻很難觀察,因為整個海嘯事件所經過的時間相對於火星歷史其實相當短暫,不一定能留下足夠明顯的痕跡。即便留下痕跡,也有可能受到各種風化作用的侵蝕而變得不明顯。

他們認為,這兩次的海嘯都發生在火星的北半球。當一個大型隕石打到火星的海洋的時候,留下了一個直徑約30公里的撞擊坑。這時,所激起的海嘯帶著相當多的沉積物一起前進,留下了相當大範圍的沉積物,就像是建立了一條海岸線一樣。當海嘯退潮的時候,也在火星表面留下了退潮的痕跡。

他們估計,在34億年前的火星,大約每三百萬年就會發生一次這樣大規模的隕石撞擊事件。

他們在附近也觀察到了第二次的隕石撞擊所留下的痕跡,也就是距離第一次撞擊約數百萬年後的撞擊事件。這次火星的氣候條件跟第一次撞擊不太一樣,正好是火星的冰河期,環境溫度相當低。科學家推測,當時的海面可能有部份結冰,所以當海嘯產生的時候,這些冰塊被推到最遠的地方的時候,卻沒有辦法退回海中,而在火星的地表上留下了不同的痕跡。

從這些痕跡中他們進一步推論當時火星的海洋也跟地球的海洋一樣帶有鹽分。因此火星過去這個低溫、帶有鹽分的海洋,很有可能也曾有類似地球生命的存在。所以他們的下個計畫是在火星的其他位置尋找類似的海嘯遺跡。找到遺跡之後,在這些遺跡附近或許會有些特殊的地形可以留住當時的海洋,並以液態水的形式存留至今。如果真的找的到這種地方,說不定會是火星生命可能存在的地點。

原始論文
Tsunami waves extensively resurfaced the shorelines of an early Martian ocean
Scientific Reports 6, Article number: 25106 (2016)

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Physics World 2016/05/19: Mega-tsunamis shaped ancient Martian shoreline
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作者:陳勁豪 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。2011年於美國紐約州立石溪大學(SUNY at Stony Brook)取得博士學位,研究主題為相對論性重離子碰撞(Relativistic Heavy Ion Collision)。長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯。

 

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