月球曾存在壮观火喷泉 向天空喷射岩浆

爱相随

9月21日消息，月球可不是个温和的星球，造很早以前，月球的内核十分炙热，遍布活火山和喷泉。月球上曾经存在壮观的火喷泉，类似于现在在夏威夷看到的那些。

　　阿波罗项目在月球火山玻璃珠子里发现了这些熔岩喷泉的残余物。现在美国科学家们相信他们已经确定了驱动这些喷发的易挥发气体，最终解开了它们是如何形成的谜题。

　　

　　火喷泉是一种频繁发生在夏威夷的喷发类型，它要求喷发熔岩里存在易挥发气体。易挥发化合物会在熔岩从地下深处上升过程中变成气体。这种气体的膨胀导致熔岩一旦到达地表就会在空中爆炸，这个过程有点像将百事可乐摇一摇后再打开瓶盖。

　　“一个存在很多年的问题便是什么气体导致了月球上的这种喷发？”地球、环境和行星科学副教授阿尔伯托?萨尔（Alberto Saal）这样说道。“气体已经消失，因此很难确定它们究竟是什么。”

　　这项发表在期刊《自然?地质科学》上的研究表明与月球火喷泉有关的熔岩包含大量的碳。随着它从月球深处上升，碳与氧气混合产生了大量的一氧化碳气体，而它便是导致火喷泉的罪魁祸首，它会向月球表面喷洒火山玻璃珠。

　　

　　很多年来，人们一直以为月球上不存在类似氢和碳这样的易挥发气体。直到10多年前科学家们才在月球样本里确定检测到挥发气体的存在。2008年，萨尔和同事在月球火山珠里检测到水，这项发现是继检测到硫、氯和氟之后。

　　很明显，月球并不是预想的那样完全没有挥发性气体，然而，被检测到的挥发性气体与火喷泉喷发物都不符。例如，如果水是火喷泉喷发的驱动力量，那么在获得的样本里应该存在矿物学信号，然而什么都没有。

　　在这项研究里萨尔和同事小心翼翼的研究了阿波罗15号和17号项目带回地球的玻璃珠。他们尤其研究了包含熔化内含物的样本，这些内含物是指围困在橄榄石晶体里的熔化岩浆的小点。华盛顿卡内基研究所的科学家埃里克?奥里(Erik Hauri)研发了一种先进的离子探测技术，将探测碳的极限降低了两个等级。

　　

　　这使得科学家们可以测量低至100万里分之0.1的内容。“这项突破性进展依赖卡内基研究所NanoSIMS离子探测器在只有人类头发直径大小的物体上，测量极其低的碳浓度的能力。” 奥里说道。“从科学和技术角度讲，这真是不可思议的成就。”研究人员认为碳会在其他挥发性气体之前脱气。“大多数碳在地下深处就已经脱气。” 萨尔说道。“其他挥发气体，例如氢则会在岩浆更靠近地表、熔岩开始分解成更小的水珠时脱气。这表明碳在早期阶段驱动着这个过程。”

　　此外，研究人员表示这些发现还作为证据表明月球内部某些挥发气体存储和地球上的某些具有相同的起源。熔化内含物里检测到的碳含量非常类似地球大洋中脊喷发的玄武岩里的碳含量。

　　

　　这对理解月球起源有着启示意义。科学家们相信在地球历史早期，当地球被一个火星大小的天体撞击时，撞击残骸形成了月球。“这一挥发气体证据表明地球某些挥发气体在这次撞击后存活下来，并参与了月球的形成，或者来自同一来源——很可能是原始陨石的爆炸物——的挥发性气体同时到达了地球和月球。” 萨尔说道。