由于水手航天器的努力，科学家们首次在20世纪60年代观测到了Medusae Fossae Formation（MFF）。这种巨大的软沉积岩沉积物沿赤道延伸约1000公里（621英里），由起伏的丘陵，突然的台地以及似乎是风蚀的结果的好奇的山脊（又名河流）组成。更重要的是，在这个阵型之上的一个不寻常的碰撞也导致了一个UFO阴谋论。
毋庸置疑，这一阵型一直是科学好奇心的源泉，许多地质学家试图解释它是如何形成的。根据约翰霍普金斯大学的一项新研究，该地区是30多亿年前发生在红色星球上的火山活动的结果。这些发现可能会对科学家对火星内部的理解以及过去的可居住可能性产生巨大影响。
这项研究最近出现在“地球物理研究杂志：行星 ”标题下，题目为“ Medusae Fossae组的密度：对其构成，起源和火星历史的重要性的影响 ” - 由Lujendra Ojha和Kevin Lewis分别是约翰霍普金斯大学地球与行星科学系的Blaustein学者和助理教授。
东南看美杜莎洞的透视图。版权：ESA / DLR / FU Berlin（G. Neukum）
Ojha过去的工作包括找到证据，证明火星上的水发生在表面的季节性卤水流动中，他于2010年发现他是一名本科生。与此同时，刘易斯致力于大量学术研究人员深入研究火星沉积岩的性质，以便确定这一地质记录可以告诉我们这颗行星过去的气候和可居住性。
正如Ojha解释的那样，Medusa Fossae组的研究是理解火星地质史的核心。就像Tharsus Montes地区一样，这个地层是在地球仍然活跃的时候形成的。“这是一个巨大的存款，不仅在火星上，而且在太阳系方面，因为我们不知道任何其他存款是这样的，”他说。
基本上，沉积岩是岩石尘埃和碎片积聚在行星表面并随着时间推移而变硬和分层的结果。这些层作为地质记录，表明层沉积时在表面发生哪些类型的过程。当谈到Medusae Fossae组时，科学家们不确定风，水，冰或火山爆发是否造成沉积。
过去，雷达测量是由地层组成的，表明Medusae Fosssae具有不寻常的组成。然而，科学家们不确定地层是由高度多孔的岩石或岩石和冰的混合物组成。为了他们的研究，Ojha和Lewis使用来自各种火星轨道器的重力数据来首次测量地层的密度。
Medusae Fossae组的孤立小山。它的流线形状证明了风蚀对这座小山的影响
他们发现岩石异常多孔，大约相当于火星地壳其余部分的三分之二。他们还利用雷达和重力数据显示地层的密度太高，无法用冰的存在来解释。由此他们得出结论，当火星仍然具有地质活动性时，大孔隙岩石必须被火山喷发沉积 - 30亿年前。
随着这些火山爆炸，灰烬和岩石涌入大气，物质会落回地面，堆积层层并流下山丘。经过足够的时间后，灰将凝结成岩石，随着时间的推移，火星风和沙尘暴逐渐侵蚀岩石，使地层科学家们今天看到那里。据Ojha称，这些新发现表明，火星的内部比以前想象的更复杂。
虽然科学家们已经知道火星有一些挥发性物质，即水，二氧化碳和其他成为气体且温度稍微升高的元素 - 在其地壳中允许在地表上发生周期性爆发喷发，所需的喷发类型创造Medusa Fossae地区将是巨大的。这表明地球内部可能有大量挥发物。正如Ojha所解释的那样：
“如果您要在全球范围内分发Medusae Fossae，它将会制作一个9.7米（32英尺）厚的层。鉴于这种矿床的巨大规模，它确实是不可思议的，因为它意味着岩浆不仅富含挥发性物质，而且它必须长期富含挥发性物质。“
根据奥贾和刘易斯的研究，形成美杜莎组的火山喷发将在全球海洋覆盖火星。图片：ESO / M。Kornmesser，通过N. Risinger
此外，这项活动将对火星过去的可居住性产生重大影响。基本上，Medusae Fossae组的形成将发生在火星历史的关键时刻。喷发之后，大量的二氧化碳和（最有可能的）甲烷会喷入大气，造成显着的温室效应。
此外，作者还表示，喷发会在全球海域喷出足够的水覆盖火星，厚度超过9厘米（4英寸）。由此产生的温室效应足以使火星表面保持温暖，直至水保持液态。与此同时，火山气体如硫化氢和二氧化硫的排放将改变火星表面和大气层的化学组成。
所有这些都会对这个星球的潜在可居住性产生巨大影响。更重要的是，正如凯文刘易斯指出的那样，这项新研究表明，重力测量有可能解释火星的地质记录。“未来的重力测量可以帮助区分地球上地壳中的冰，沉积物和火成岩，”他说。
研究火星的表面特征和地质历史很像剥洋葱。随着我们逐渐剥离的每一层，我们都会得到另一个难题，它们共同构成了丰富多彩的历史。在未来的几年和几十年中，更多的机器人任务将研究红色星球的表面和大气层，为2030年代最终的人员任务作准备。
所有这些使命将使我们能够更多地了解火星的温暖，潮湿的过去以及在某个时候是否可能存在（或者也许还有！）
