研究：火山口湖泊溢出的大量洪水在“塑造”火星地表方面发挥巨大作用

9月29日发表在《自然》杂志上的这项研究发现，可能只持续了几周的洪水侵蚀了足够多的沉积物来完全填满苏必利尔湖和安大略湖。

"如果我们考虑到古代火星上的沉积物是如何被移过地表的，湖泊决堤的洪水在全球范围内是一个非常重要的过程，"主要作者、UT杰克逊地质科学学院的助理教授Tim Goudge说。"而这是一个有点令人惊讶的结果，因为长期以来它们一直被认为是一次性的异常现象。"

几十亿年前，当这颗红色星球的表面有液态水时，火山口湖泊在火星上很常见。但是，当水变得无法容纳时，它就会冲破火山口的边缘，造成灾难性的洪水。Goudge领导的2019年的一项研究确定，这些事件发生得很快。

围绕火星运行的卫星拍摄的遥感图像使科学家能够研究被冲破的火星火山口湖泊的遗迹。然而，火山口湖泊及其河谷大多被单独研究，Goudge说。这是第一项研究，调查整个红色星球的262个破损湖泊是如何塑造整个火星表面的。

这项研究需要审查火星上预先存在的河谷目录，并将河谷分为两类：从火山口边缘开始的河谷，这表明它们是在湖泊溃决的洪水中形成的；而在地貌其他地方形成的河谷，这表明是随着时间的推移而逐渐形成。

从那里，科学家们比较了不同类型河谷的深度、长度和体积，发现由火山口湖断裂形成的河谷远远超过了它们的重量，尽管只占河谷总长度的3%，却侵蚀了红色星球河谷体积的近四分之一。

研究报告的共同作者、行星科学研究所的研究科学家Alexander Morgan说：“这种差异是由于出口峡谷明显比其他河谷更深。”在559英尺（170.5米）处，裂口河谷的中位深度是其他河谷的两倍多，后者的中位深度约为254英尺（77.5米）。

此外，尽管这些裂缝是在地质学上瞬间出现的，但它们可能对周围的景观产生了持久的影响。该研究表明，这些裂缝将峡谷冲刷得如此之深，可能影响了附近其他河谷的形成。作者说这是对独特的火星河谷地形的一个潜在的替代性解释，这种地形通常是由气候造成的。

这项研究表明，湖堤河谷在塑造火星表面方面发挥了重要作用，但Goudge说这也是一个关于期望的教训。地球的地质学已经抹去了大多数火山口，使河流侵蚀在大多数情况下成为一个缓慢而稳定的过程。但这并不意味着它在其他世界上也会这样运作。

“当你用水填满（火山口）时，那里有很多储存的能量要释放，”Goudge说。“在这种情况下，火星可能比地球更倾向于被灾难性的东西所塑造，这是有道理的。”