火星上的巨大火山可能曾是座島嶼！

法國國家科學研究中心（French National Center for Scientific Research）的火山學家安東尼．希爾登布蘭德（Anthony Hildenbrand）表示，夏威夷和奧林帕斯山「具有相似的外觀，但奧林帕斯山要大得多。」他說：「奧林帕斯山本身的體積就超過了整個夏威夷島鏈的總和。」

希爾登布蘭德是此一研究的主要作者，這項研究最近發表在《地球與行星科學學報》（Earth and Planetary Science Letters）期刊。除了奧林帕斯山周圍的懸崖以外，希爾登布蘭德和他的同事還表示，東北方約1600公里遠的另一座火星火山阿爾巴山（Alba Mons）可能也有類似的懸崖，表示這座火山可能也是由高溫熔岩流入大海形成的。

但有其他專家質疑這種說法，他們認為熔岩流即使沒有遇到水也可能形成這樣的懸崖，這種狀況形成的階地太高，不可能是古代海岸線。

作者為了解決這個問題，提出過去的熔岩海岸線由於火山隆起，而上升到目前高度的說法。但並未參與此項研究的休士頓月球與行星研究所（Lunar and Planetary Institute）行星科學家及地球物理學家帕特里克．麥戈文（Patrick McGovern）表示，在美國航太總署（NASA）軌道飛行器的數據中，並未發現此一狀況的跡象。

「這種情形會在重力場中產生相當大的訊號，但我真的無法在我們所有的重力場數據中辨別出來。」他說。

巨大的火星火山

現在的奧林帕斯山面積相當於亞利桑那州的大小。科學家認為它之所以如此巨大，是因為火星上的重力只有地球上的三分之一左右，而且造就它的地函熱柱億萬年來一直非常活躍。也由於火星沒有構造板塊可讓山脈遠離岩漿源頭，因此山脈會不斷地成長。

我們還未曾見過這座火山噴發，但研究認為它可能在200萬年前就曾噴發過──這表示它也可能會再次噴發。

奧林帕斯山從上方看來大致呈現圓形，在山頂可以看到古老破火山口形成大量的重疊火山口──就像地球上的許多火山島一樣，有著由熔岩層形成的盾狀火山。在火山底部周圍，西北側和東南側的懸崖清晰可見，那裡的斜坡突然下降了數公里。

「從奧林帕斯山上方俯望的平面圖顯示，懸崖向中心凹陷，」希爾登布蘭德說：「坡度急劇變化約達15度，這和我們在陸地火山島周圍觀察到的情況極為一致。」

他表示，被認為是古代海岸線的部分北邊高地區域，可能是此處遠古時期曾為海洋的證據，也可能是不同時間點的兩個海洋：約38億年前的第一個海洋，和30億年前的另一個海洋。

但有其他專家對此一想法抱持著懷疑的態度。奧林帕斯山上的懸崖較周圍平原高約6.4公里，這大概是古代海洋最大預估深度的兩倍，科學家相信當時這片海洋曾滿覆火山所在的火星北半球。

研究夏威夷等火山島演化的休士頓萊斯大學地質學家茱莉亞．摩根（Julia Morgan）表示，這些懸崖可能是階狀熔岩，這是由於火山在成長過程中向外擴散而形成的，與是否有海岸線存在無關。

改變火星地貌

這項研究的作者認為當奧林帕斯山比現在更低時，懸崖就在海平面形成了，而其目前的高度是由火山隆起造成的。

「我們並非認為有個6000公尺深的全球海洋。」希爾登布蘭德說。相反地，他們認為火山的巨大重量將周圍的海底壓低，之後則因為抬升而再次變高。

他指出，阿爾巴山北側有個類似的懸崖，作者群認為這也可能是由熔岩流入大海造成的，這座懸崖比鄰近平原高不到4.8公里，比奧林帕斯山的懸崖要低。 他認為在這個例子中，最初的壓低或之後的抬升幅度可能沒有那麼大。

阿爾巴山的結構與奧林帕斯山有很大的不同。它相對平坦，只有6.4公里高，但周圍有巨大的熔岩流環繞，覆蓋的面積幾乎相當於美國的國土大小。

阿爾巴山位於塔爾西斯地區（Tharsis region）北面的火山高地，而奧林帕斯山則位於西部，未與火山高地相鄰。希爾登布蘭德說，這表示阿爾巴山可能不是個完整的島嶼，而是個火山岬角。

英國蘭卡斯特大學的名譽教授、行星火山學家萊昂內爾．威爾遜（Lionel Wilson）表示，先前就有人提過奧林帕斯山周圍懸崖是由水形成的想法，但無法完整解釋懸崖的高度。他表示新的研究認為奧林帕斯山是由火山隆起形成，但作者需要找到更多有關事件順序的證據。

麥戈文補充說明其他地質過程也可能造成懸崖，而他很高興看到有更多人研究此一問題。「我不相信這一整套劇本，」他說：「但這是個有趣的假設……研究奧林帕斯山總是那麼令人著迷。」

未來若是能對奧林帕斯山懸崖的岩石進行放射性定年研究，就可以準確揭露它們形成的時間和方式。但目前只能藉由研究該地區遭受隕石撞擊留下的隕石坑，來估計它們的年齡。

希爾登布蘭德希望未來的火星探測器能夠採集此一區域的岩石樣本，然後帶回地球或是在火星上進行遠距測量。「那麼我們就可以根據實際的年齡數據，來確定年代，而不是間接地藉由隕石坑計數來估算年齡。」他說：「這兩座火山的樣本可以讓我們得知火星過往海洋的位置和存在時間。」

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