熔化的金属以令人难以置信的速度从平缓的斜坡上流下,这就是金属行星上火山爆发的样子。一个美国科学家小组首次描述了这些假想的铁火山,他们在唯一可以进行此类实验的设施中创造了金属熔岩流。

由于地球是一个岩石行星,它的火山喷出熔融的硅岩。在土星的卫星土卫二(Enceladus)等冰冷星球上,火山会喷射出水、氨或甲烷等挥发性物质。但也有主要由镍和铁构成的行星和小行星。这些星球上的火山爆发会是什么样子?

为了找到答案,研究人员在雪城熔岩项目进行了实验,这是世界上唯一的熔岩流模拟器。它的熔炉一次可加热450公斤的材料,使其温度达到1250℃,然后将其倒在一个被沙子覆盖的斜坡上。在为期一周的实验过程中,坩埚底部会自然积聚金属熔体,因此倾倒底部的内容物会产生岩石和金属的混合流动。

研究人员发现,二氧化硅和金属熔岩不能混合。相反,金属在缓慢推进的岩石流的上方和下方形成了细流。因为金属熔岩比岩石熔岩密度更大,但粘性更小,所以它的流动速度是岩石熔岩的10倍。这意味着金属火山可能具有平缓的斜坡和宽锥,不像许多陆地火山的陡峭圆顶。金属熔岩产生的狭窄辫状通道会在行星表面留下与厚而致密的岩石流截然不同的印象。

虽然铁火山作用从未被观测到,但它可能在太阳系的某个时候存在过。由于火星富含铁的地壳,它可能有像实验中模拟的那样混合金属-岩石火山。赛姬是小行星带中质量最大的天体之一,几乎完全由金属构成,可能是真正金属火山的所在地。美国宇航局计划于2022年向赛姬16号发射任务,将有机会探索它是否曾经存在过早已灭绝的金属火山。