在太空探索和地球科學(xué)的迷人交匯處,美國(guó)宇航局的阿波羅宇航員曾在愛(ài)達(dá)荷州月球環(huán)形山的類似外星環(huán)境的熔巖場(chǎng)上進(jìn)行訓(xùn)練,準(zhǔn)備探索月球表面。這片火山地形與月球和火星的地質(zhì)特征相似,擁有熔巖管、煤渣錐和巨大的玄武巖流。隨著時(shí)間的推移,巖石間形成了富有彈性的生態(tài)系統(tǒng),從地衣到kipukas。該遺址至今仍是火星科技的主要試驗(yàn)場(chǎng),也是探索其他星球生命如何延續(xù)的窗口。


2024 年 7 月 7 日拍攝的愛(ài)達(dá)荷州南部月球環(huán)形山國(guó)家紀(jì)念碑和保護(hù)區(qū)的衛(wèi)星圖像。


2025 年 1 月 23 日拍攝的愛(ài)達(dá)荷州南部月球環(huán)形山國(guó)家紀(jì)念碑和保護(hù)區(qū)的衛(wèi)星圖像。
1969年夏天,美國(guó)宇航局阿波羅計(jì)劃的四名宇航員前往愛(ài)達(dá)荷州南部的月球環(huán)形山國(guó)家紀(jì)念碑和保護(hù)區(qū)。雖然他們是經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行員,但他們并非訓(xùn)練有素的地質(zhì)學(xué)家。他們的任務(wù)是探索與月球上類似的火山地形,并學(xué)習(xí)在月球任務(wù)期間進(jìn)行調(diào)查和采集樣本所需的野外地質(zhì)技能。
月球隕石坑與月球表面有著驚人的相似之處,遍布著大片硬化的熔巖。雖然月球上的大多數(shù)火山活動(dòng)在十億年前就已結(jié)束,但愛(ài)達(dá)荷州的熔巖流卻相對(duì)較新,大約有15000到2100年的歷史。這些熔巖流從地殼中一個(gè)名為“大裂谷”的裂縫網(wǎng)絡(luò)噴涌而出,該裂縫綿延超過(guò)50英里(80公里),形成了一片廣闊的深色玄武巖平原。
夏季和冬季拍攝的衛(wèi)星圖像捕捉到了月球環(huán)形山熔巖原的荒涼之美。夏季圖像(上圖)由陸地衛(wèi)星8號(hào)(Landsat 8)上的陸地成像儀(OLI)于2024年7月拍攝,冬季圖像(上圖)由陸地衛(wèi)星9號(hào)(Landsat 9)上的OLI-2于2025年1月拍攝。頁(yè)面底部的照片展示了近距離的地貌——分別拍攝于2024年的地面和1969年,當(dāng)時(shí)宇航員尤金·塞爾南和喬·恩格爾在那里與美國(guó)宇航局地質(zhì)學(xué)家泰德·福斯一起訓(xùn)練。
該地區(qū)的熔巖流組合幾乎涵蓋了與玄武巖噴發(fā)相關(guān)的所有類型的火山特征。許多特征,包括熔巖管和三種不同類型的繩狀繩狀熔巖,在這些圖像的比例下都太小而無(wú)法看到。在上面這幅白雪皚皚的冬日景象中,許多煤渣錐(充滿氣體的巖漿以熾熱的噴泉形式噴發(fā)時(shí)形成的錐形山丘)格外醒目。這些特征的頂部通常有一個(gè)明顯的隕石坑。(請(qǐng)注意,月球環(huán)形山的隕石坑起源于火山,而月球上的圓形凹陷則是流星體、小行星和彗星撞擊其表面時(shí)形成的。)

月球隕石坑的熔巖和火山渣錐。圖片來(lái)源:Lindsey Doermann
該地區(qū)的生態(tài)與火山地貌息息相關(guān)。地衣是第一批在新熔巖流中生長(zhǎng)的生物之一,植物則逐漸在熔巖的裂縫中找到生長(zhǎng)的空間。山艾灌木在公園里很常見(jiàn),尤其是在巖石年代較久遠(yuǎn)、土壤較為發(fā)達(dá)的地方。
被稱為基普卡(kipukas)的茂盛植物島嶼散布在整個(gè)地區(qū),當(dāng)熔巖流經(jīng)高地時(shí),這些島嶼便被孤立起來(lái)。公園內(nèi)有數(shù)百個(gè)基普卡,面積從不到一英畝到數(shù)萬(wàn)英畝不等。較大的基普卡可能被道路縱橫交錯(cuò),并受到其他人類活動(dòng)的破壞,而較小的基普卡則相對(duì)未受干擾。這些生態(tài)天堂擁有愛(ài)達(dá)荷州一些最古老的檜樹(shù),對(duì)長(zhǎng)期科學(xué)研究具有重要價(jià)值。
這里的動(dòng)植物除了與熔巖共存外,還必須忍受漫長(zhǎng)的冬季。該地區(qū)海拔約 6000 英尺(1800 米),從 11 月到次年 3 月都會(huì)經(jīng)歷寒冷多雪的天氣。

泰德·福斯、尤金·塞爾南和喬·恩格爾在斷頂山。斷頂山是宇航員們?cè)诘刭|(zhì)訓(xùn)練中訪問(wèn)的地區(qū)之一。圖片來(lái)源:NASA
自阿波羅計(jì)劃以來(lái)的幾十年里,月球隕石坑持續(xù)吸引著科學(xué)家們的興趣,因?yàn)樗粌H與月球相似,還與火星相似。后續(xù)研究項(xiàng)目利用熔巖景觀測(cè)試儀器,并提升了我們的行星探索能力。在最近的一項(xiàng)研究中,研究人員指出,月球隕石坑的熔巖管支持著多種微生物群落,并且在結(jié)構(gòu)上與火星上的熔巖管具有一些相似之處。這些火星地貌與不太適宜的地表環(huán)境隔絕,因其可能孕育出生物群落而特別受到科學(xué)家們的關(guān)注。
美國(guó)宇航局地球觀測(cè)站圖片由米卡拉·加里森(Michala Garrison)拍攝,使用了美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)。NASA地質(zhì)學(xué)家泰德·福斯(Ted Foss)以及宇航員尤金·塞爾南(Eugene Cernan)和喬·恩格爾(Joe Engle)的照片由NASA拍攝。
編譯自/ScitechDaily
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