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NASA正研究一个新生岛屿,或将揭示水在火星地貌形成中的作用

有了这些更精细的模型,科学家能够将岛屿的形状变化与火星上的火山形状和侵蚀痕迹进行对比。

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四年前,南太平洋海底的一座火山爆发,形成了一个新生岛屿。这一过程引起了 NASA 的注意。

NASA 官员认为,这座岛的演变或许能为数十亿年前水是如何在火星上形成类似地貌特征提供线索。因此 NASA 开始收集卫星照片,以追踪小岛上各个部分的形成和塑造。

通过图片,研究人员可以了解到小岛被侵蚀的过程,但其提供的信息仍然有限。若结合实地测量,NASA 则能从这些照片获得更多信息。詹姆斯·加文(James Garvin)是 NASA 戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的首席科学家,该中心位于马里兰州格林贝尔特(Greenbelt)。此前,由于成本问题,他一直无法说服中心派遣团队做实地考察——直到一个机会送上门来。

在这座年仅 4 岁岛屿,鸟儿从海滩上空飞过。背景中是形成时间更早的洪阿哈阿帕伊岛(Hunga Ha'apai island)。图片版权:Dan Slayback via The New York Times

海外留学项目 Sea Education Association 计划带领一群大学生、教职员工前往该岛,NASA 搭上了这趟顺风车。

加文抓住机会派遣 NASA 研究员丹·斯莱贝克(Dan Slayback)随团前往。斯莱贝克此前一直在追踪该岛的演变。

斯莱贝克于去年秋天启程。抵达之后,他看到了这座由黑色岩石组成的岛屿,深深地惊讶于其蕴含的生命力。

他说:“太震撼了,这座岛的壮丽真的太令人震撼了!”

这座岛属于汤加,位于新西兰西北部 1300 英里(约合 2092 千米),面积约 500 英亩(约合202 公顷)。小岛还没有官方名称,暂时的非官方名称为 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai。这个名字由附近两座形成时间更早的无人岛屿的名字组合而成。(三座小岛由一道陆桥相连接。)

斯莱贝克表示,这座小岛最突出的特征是一个碧蓝色的湖泊和一个羊角状的山脊。山脊是凝灰火山锥的残余,约 400 英尺(约合 122 米)高,1 英里(约合 1.6 公里)宽。

几年来,他一直在研究这座小岛的卫星图片。直到去年 10 月初,他才终于有机会近距离欣赏小岛令人惊叹的美景。他迫切渴望开始工作。

卫星照片揭示了小岛随时间侵蚀的过程。但是如果没有三维参考点作为背景,照片所提供的细节十分有限。因此,在学生们的帮助下,斯莱贝克带着精密校准的 GPS 设备细致扫描了整座小岛。他记录下了照片中显示的各个地貌特征的位置,精度达到几英寸。

加文说,有了这些测量结果,NASA 的研究团队能够完善目前建立的模型,并更严密地追踪岛屿未来的侵蚀情况。

他表示:“过去,我们使用的地图分辨率只能达到椅子大小。现在,我们不再继续使用这张地图,取而代之的是这座新生岛屿的三维地形图。而这张地形图的精度能达到几根手指粗细。”

有了这些更精细的模型,科学家能够将 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 形状的变化与火星上的火山形状和侵蚀痕迹进行对比。这些对比能够帮助他们推断水在火星上是什么样的存在,以及水在塑造其地貌方面的作用。

这座小岛在 4 年前海底火山爆发中形成。小岛的海滩上生长着马鞍藤。图片版权:Dan Slayback via The New York Times

除了帮助斯莱贝克进行测量,学生和教师们还采集了岩石样本,并记录下岛上植被的生长情况。他们还惊讶地发现,岛上有大量鸟类。

Sea Education Association 的首席科学家蕾切尔·斯卡德(Rachel Scudder)说:“岛上鸟类、鸟蛋和幼鸟的数量都相当惊人。有些地方的幼鸟太多,我们害怕踩到它们,以至于无法爬上那里的火山口壁。”

斯莱贝克说,这些鸟类包括筑巢的乌燕鸥和不止一只仓鸮。师生们还发现,岛上贫瘠的岩石表面散布着小块类似土壤的地方。牵牛花和马鞍藤在其中生根发芽。

他们也发现了人类生活的痕迹:小岛上的一些地方散布着垃圾。据该项目的人类学教授杰弗里·韦斯科特(Jeffery Wescott)说,去年的热带气旋“吉塔”(Gita)可能将大量垃圾卷到了岛上。也有一些垃圾是附近岛屿上游客留下的。学生们清理了大约 12 袋垃圾。其中大部分都是塑料瓶。

这座小岛在 2014 年 12 月的一次火山爆发中形成。当时火山向空中喷出了高达 3 万英尺(约合 9144 米)的火山灰,甚至影响到了过往航班。加文表示,火山灰沉降后与加热过的海水混合,形成了如今坚硬的小岛。

这座小岛刚形成时,NASA 的团队认为它的寿命可能不会超过 10 年(这也是当时决定不派遣团队的原因之一)现在,科研团队有机会上岛采集岩石样本、考察并观测其受侵蚀后的地形地貌。结合获得的数据,团队预计它将存在几十至数百年。

加文说:“目前来看,小岛的状况不错。它极有可能在自我加固。”


翻译:熊猫译社 王奕琳

题图版权:Dan Slayback via The New York Times

© 2019 THE NEW YORK TIMES

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