紅色行星：火

炎炎烈烈盈空燎，赫赫威威遍地紅。雖然現代火星的火山活動不如地球，但是它們的大小卻讓地球上的火山相形見絀。紅色行星上最高的火山–奧林帕斯山的質量超過地球上最大的火山的一百倍。地殼撐不住孕育了數座巨大火山的厚實地盾，砰然裂開形成太陽系中最大的峽谷。火星的火山熔岩也曾掩覆了廣大區域，甚至將某些地方的冰層融化。地球的火山噴出的溫室效應氣體溫暖了它自己，古代火星的火山也不遑多讓，給紅色行星一個可能支持生命的氣候條件，(下圖為阿爾西亞火山)。

°•. 溫和的巨人

仰之彌高、鑽之彌堅、望之儼然、即之也溫，就是最偉大的火星火山最佳寫照。它們稱之為盾形火山，因為它們的坡度相當平緩，看起來就像一片中古騎士的盾牌一樣。地球上最和平的盾形火山都在夏威夷群島，它們的噴發都不是那種爆炸性、毀滅性的，也很少造成人員死傷。

相反的，一個激烈的火山噴發可以造成數萬人傷亡。火山爆發的猛烈程度和岩漿的組成有很大關係。地質學家以岩漿所含的矽土比例為分類標準，矽土就是二氧化矽。在「地」裡曾提到火星和地球的地殼中最主要的兩種元素是氧和矽。地球的矽土最常見的形態就是美麗的石英，純的石英顏色很淺並帶玻璃光澤，當混入不同的雜質時就可以變成薔薇石英或紫水晶，其它還包括瑪瑙、條紋瑪瑙或碧玉。

最美麗的也就是最危險的，岩漿中含的矽土愈多，火山的爆發就愈猛烈。矽土使岩漿的流速變慢，因此岩漿可能在火山內產生栓塞現象。當栓塞處下方的氣體愈積愈多時，猛烈的噴發勢不可免。例如公元79年，義大利的維蘇葳火山爆發時，摧毀了附近的龐貝、海克勒恩和史塔畢亞三座城市。

岩漿可分為三種主要類型：最安全的是矽土含量最少的是玄武岩，也就是盾形火山的噴發物。玄武岩熔岩中約含50%重量的矽土，其餘的是鐵或鎂的氧化物。既然鐵和鎂在火星表面如此常見，紅色行星上有著許多盾形火山也是理所當然。矽土含量低造成熔岩易於流動，所以盾形火山不易發生栓塞及猛烈爆發。而且流動性比較高的熔岩不止是火山噴發時比較溫和，其山勢坡度也比較溫和。而且熔岩流速比較快，即使坡度不陡也可以滑離火山噴口很遠很遠。

另外兩種含較多矽土的岩漿是安山岩和流紋岩。安山岩熔岩中約含60%重量的矽土，流紋岩熔岩中約含70%重量的矽土。這兩種熔岩會有壓緊遲緩的情形，因而造成猛烈爆炸型的火山噴發。

在地球上大部份的岩漿是最安全的種類：80%的地球熔岩是玄武岩；安山岩熔岩和流紋岩熔岩約各佔10%。在火星上，由於它較高的鐵和鎂的比例，玄武岩熔岩應該更為常見，佐證之一是來自火星的隕石多半是玄武岩。不過由探路者所放出的漫遊者號同時發現了玄武岩和安山岩，而火星全球測量者的熱放射光譜儀顯示火星北半球低地的深色地區似乎是安山岩，南半球高地的深色地區似乎才是玄武岩。大部份的火星都被火山岩石覆蓋，為紅色行星的「火」的威力作見證。

火星的火山聚落於三個主要地區。最高的幾座火山都在塔西斯隆起區域之上或是附近。另一塊不算大的上升區域也在北半球，離塔西斯最高峰約紅色行星的三分之一圈，有三個火山，稱為艾利西，原意是極樂園。南半球也有火山，大部份是在巨大撞擊環坑希臘盆地的環緣上。

°•. 塔西斯火山群

火星上最偉大的火山省份，塔西斯隆起區域幾乎囊括了半數的火山。它將火星地形圖上潑出生動鮮艷的橘色、紅色和棕色–高地的代表色，而火山的頂峰則將地形圖上綴以顯著的白點。塔西斯及其週邊區域上座落了五座巨大火山，分佔了紅色行星高峰的第一、二、三名及第五、六名，當然還有無數的小火山。大部份來自火星的隕石應出自這個區域。

觀察者若是由塔西斯隆起區域的西邊開始，第一個看到是就是紅色行星的旗艦火山，奧林帕斯火山。它不只是火星的最高峰，也是整個太陽系的最高峰，其命名由來為希臘神話中眾神所居住的高山。奧林帕斯火山的高度比地球上珠穆朗瑪峰的兩倍還多。如「地」所述，火星全球測量者的雷射測高儀將其高度降低了不少，比原先所知道的數字將近減了三英哩。依據新的資料，奧林帕斯火山的高度為海平面以上21.287公里，或是69,841英呎。做個比較，地球上最大的火山為夏威夷的洛亞峰，它的身高自太平洋海床量起為9.1公里，海平面以上4.2公里。如果奧林帕斯火山搬到美國東岸，它可以同時壓平波士頓、紐約市和費城。如同洛亞峰一樣，奧林帕斯火山是盾形火山，坡度相當平緩，還不到10度，(見下圖)。

不過，火山周圍還是有一圈非常險峻的峭壁，高度約6公里。在火星地形圖上可以看出來，由紅色的奧林帕斯火山高聳區域向外很快轉成綠色低地，之間幾乎沒有中介的棕色和黃色。在奧林帕斯火山的西北方還有一塊奇特區域，在火星地形圖上為綠色，稱之為奧林帕斯榮冠，像是由多條山脊組成的眉毛，蜿延約數百英哩，其形成原因尚不清楚。

在奧林帕斯火山的東南方，就是塔西斯隆起區域，在地形圖上為高地的紅色和橘色，三座巨大的盾形火山位於其上，稱之為塔西斯火山群。這三座火山由東北向西南呈一條斜線跨過赤道，對觀星客來說，是不是有點像是獵戶座的腰帶呢？自西南角開始，三座火山為阿爾西亞火山、帕弗尼斯火山、阿斯克拉厄斯火山，命名由來分別是羅馬城西北的森林、南方星空的孔雀座、和古希臘詩人的出生地。這三座火山雖都不及奧林帕斯火山的高度，不過任何一座仍遠遠超過地球上的最高山峰。這三座火山高度不及奧林帕斯火山的原因可能是它們得分享其下的岩漿，而奧林帕斯火山在旁邊可以獨享它的岩漿大餐。

火星最高的火山

名稱	區域	英呎	英哩	公里
奧林帕斯火山	靠近塔西斯	69,841	13.227	21.287
阿斯克拉厄斯火山	塔西斯	59,774	11.321	18.219
阿爾西亞火山	塔西斯	58,336	11.048	17.781
艾利西火山	艾利西	46,347	8.778	14.127
帕弗尼斯火山	塔西斯	46,120	8.735	14.057
亞爾拔高地	塔西斯	22,211	4.207	6.770

在塔西斯火山群遠遠的北方，大約北緯40度的位置，是一座獨特的火山，稱為亞爾拔高地，無論是在地球上或火星上都沒有其它類似的地形。亞爾拔的意思是白色區域，該高地則像是覆蓋的碟子。亞爾拔高地不像前述四座巨大火山的高度直插入雲。在火山地形圖上，它是一大片紅色區域，但即使是它的頂峰高度也不能達到棕色或白色。亞爾拔高地甚至不到奧林帕斯火山三分之一的高度。它也是塔西斯及附近區域的巨大火山中，唯一被地球上珠穆朗瑪峰比下來的。不過它延伸範圍之廣卻是所有紅色行星的火山之冠，足足有奧林帕斯火山區域的八倍大，地球上洛亞峰區域的數百倍。或許亞爾拔高地獨特之處與它座落地點的緯度有關，因為它比較偏北，土壤中可能有不少冰，當熔岩將冰融化後，整座山向下崩跌。

除了亞爾拔高地之外，塔西斯區域的巨大火山和地球上的盾形火山十分類似，只是山勢更高、地域更廣而已。另外，它們的熔岩流也遑不多讓，有些甚至漫流數百英哩。依據一項2001年的研究，塔西斯區域的火山噴發出的熔岩數量足夠淹沒整個行星達1.3英哩深，無怪乎火星表面到處是火山岩石。

火星火山可以成長如此高大有三個原因：第一是火星的地殼比較厚，如「地」所述，可以支撐巨大山體之異乎尋常的重量，若是像地球的較薄的地殼就做不到。第二因為火星的重力比較弱，所以若是體積相同，火星上的火山重量比地球的小許多。第三是火星沒有大陸板塊漂移現象，不會限制它的火山成長。例如，夏威夷群島是一系列的火山島，它們因為座落在地函的熱點上而形成。因為地球有板塊漂移現象，夏威夷板塊(太平洋板塊的一部份)會向西北方漂移，所以每個島只會在地函的煙囪上待一短暫時間。那段時間，火山在下噴發並造島，當它漂移之後，火山噴發就停止了，火山永遠沒有辦法達到火星上最偉大的奧林帕斯火山的高度，取而代之的是生成下一個新火山。因為夏威夷板塊向西北移動，所以最西北角的夏威夷火山因風化海蝕逐漸消失，最東南的基洛威峰則最高、最壯。有朝一日，基洛威峰也會漂移遠離熱點，向下消逝，另外一個將來才會出生的島嶼會接替它的位置，成為聚光焦點。地質學家估計每一個夏威夷火山的活動時間都僅有幾十萬年而已。相對來說，火星上的火山，例如奧林帕斯火山可以座落在地函上同一個熱點幾十億年，長大到俾睨整個太陽系所有山峰的高度。

並不是所有塔西斯區域的火山都是龐然巨物，也有不少的小型火山座落其間，例如尤瑞尼爾斯高地和塔西斯小火山，庇蔭於大巨人腳旁。很奇怪的事在塔西斯區域的東南半壁完全沒有火山，或許塔西斯和夏威夷正好相反，它最年輕的火山在西北邊，它最古老的在東南邊，而經歷歲月磨蝕？

當火星全球測量者的雷射測高儀製造火星地形全圖時，它發現塔西斯區域有一件事出乎科學家意料。原來以為它是一整片隆起區域，但實際上是如同啞鈴一樣由兩片隆起區域組成，較小的一片在北方，亞爾拔高地座落其上，在南方的那一片則大了許多，塔西斯三大火山座落於西北邊緣地帶。奧林帕斯火山根本不在塔西斯隆起之上，而是座落於西北邊之外。在火星地形圖上可以看到塔西斯火山群呈紅色和橘色，奧林帕斯火山周圍則為黃色和綠色的平地。

塔西斯隆起區域形成於火星的幼年時期，科學家能下如此斷語的原因是在火星全球測量者的雷射測高儀製作的最新火星地形圖上，在此區域發現了許多古代河川的痕跡。如「水」所述，大部份的河川僅在諾亞紀時有水流動，所以塔西斯隆起區域必須在火星歷史的最早階段就已經成形。古老的熔岩流也與最新的火星地形圖相吻合，塔西斯區域的表層看起來很年輕，大部份是赫斯珀利亞紀和亞馬遜紀，因為火山嗝出來的熔岩覆蓋在撞擊環坑之上。塔西斯區域可能剛好在地函的熱井上方，地函物質上升擠壓地殼上升，並造成火山噴發，形成的熔岩流再進一步添加高度。

塔西斯區域剛好在火星的赤道上，這可能是也可能不是僅僅一個巧合。一個行星若是某處腫起一大塊，有可能改變它的自轉軸方向，讓赤道區域來扛起這個重擔；但也有可能塔西斯區域天生就出現在赤道區域。若是前者，遠古火星可能有和現在不同的南北極。由於塔西斯區域形成的年代相當久遠，任何自轉軸的改變也是很古老的事，要在現在的火星上找到以前的南北極之記錄是極端困難的事。

塔西斯區域的某些火山可能還在噴發。大部份來自火星的隕石都是年輕的火山岩石，約1億6千5百萬年前至13億年前，雖然沒人知道它們來自火星何處，賭盤十分看好塔西斯區域。如果塔西斯區域的火山在1億6千5百萬年前，也就是最近的百分之四火星歲月仍在活動，沒有理由說火星的火山活動已經停止。在1998年，位於亞歷桑納州土桑市的行星科學中心的科學家團隊分析了火星全球測量者的照片，顯示在塔西斯區域的熔岩流床上僅見少許撞擊環坑，這表示熔岩是最近流出的。例如，阿爾西亞火山大約在4千萬年前至1億年前還在噴發，奧林帕斯火山則有非常新鮮的熔岩流，估計形成時間僅2千萬年，不到紅色行星歲數的千分之五。

°•. 艾利西火山群

雖然塔西斯區域有著最著名的火山，但也不是「僅此一家、別無分號」，艾利西區域也有幾支火星大煙囪。在紅色行星的另一邊，命名為艾利西的一小塊隆起區域也有個火山群。艾利西是荷馬史詩奧迪賽中的極樂園，一個沒有冰雪、沒有暴風雨、甚至不下雨的地方。艾利西火山群雖然比塔西斯火山群小了許多，但它的最高峰仍然睥睨地球任何一座山岳。如同塔西斯區域一樣，艾利西區域應該也是座落在地函物質的上升熱點，但規模則有所不及。

艾利西區域有三座火山，位於赤道以北(大約是地球上夏威夷的緯度)，呈南北向排列。最大的艾利西火山位於三者中央，是火星的第四高峰。較小的兩個，北方的是海卡特斯小火山，南方的是阿爾波小火山，(見右上圖)。

艾利西區域還有四十多條彎彎曲曲的裂縫，它們是熔岩管道崩塌後形成的，有些長度超過一百英哩，(右圖可見峽谷有不同的層次，應是不同時期的熔岩流形成的)。艾利西火山的西邊有許多長長的渠道，顯示本區的火山可能融化了冰層，形成水流，再流入附近的烏托邦撞擊盆地，也是海盜2號的降落地點。難道海盜2號所看到的部份火星岩石是來自艾利西區域嗎？

至少艾利西區域中的一座火山仍在噴發。火星全球測量者的照片顯示艾利西低原(艾利西火山群南方的平坦區域)的南部幾乎沒有撞擊環坑的疤痕。更精細的說，該區之最年輕的熔岩流床上，其環坑密度不到1%，幾乎與月球上的海一樣平滑。依據艾利西熔岩流的平滑程度，行星科學中心的科學家們在2000年推論這裡的熔岩流年齡不到1億年，有些甚至不到1千萬年，亦即不到紅色行星年齡的千分之二。若以八十歲的人類來比擬，這僅僅兩個月大而已。

°•. 希臘盆地火山群

希臘盆地是火星南半球的巨大盆地，是當年一個巨大的小行星撞上幼嫩的火星所形成的。撞擊力量之大令火星表面裂開，留下許多縫隙，讓地底下的岩漿有機會噴發出來。兩座火山位於希臘盆地的東北環緣上，命名為赫崔卡火山和泰倫納火山。另外兩個在相反的西南環緣上，命名為安翡翠特斯火山和佩紐斯火山。不像其它許多火星火山那樣，希臘盆地火山群的噴發可能是猛烈爆炸型的。或許是因為火山灰(不是熔岩流)累積在泰倫納火山周圍，增加了火山的怒勢。

最可能的嫌疑犯是水，如果水滲入了噴氣孔，任何原本最平靜的火山都會成為猛烈爆炸型的。這在夏威夷就發生過，1924年水滲入了基洛威峰，接下來的猛爆噴發就造成一人死亡。如「水」所述，希臘盆地的火山活動可能將冰融化，而水則流入希臘盆地之內。希臘盆地的東部有兩個大峽谷，可能是當年的排洪道，希臘盆地本身則曾經是一個巨型湖泊。此外，希臘盆地火山群也可能見證了火星逐漸乾涸，因為最年輕的熔岩流過火山灰之上，顯示水的供應減少，所以火山的噴發也由猛烈爆炸型轉成溫和型。

某些科學家也注意到希臘盆地和塔西斯區域剛好在火星的相反兩端。在地球歷史上，當那顆使恐龍滅絕的小行星撞擊墨西哥時，地球另一端的印度大陸同一時間也有許多火山噴發；因此也有不少科學家推論使恐龍滅絕的原因不是小行星撞擊，而是火山噴發；也有人推論是撞擊震波引起了火山活動。那麼在火星上，希臘撞擊盆地是否造成了塔西斯火山活動呢？答案應是否定的。首先，希臘盆地並不是在塔西斯區域的直線對面，但還有另一種解釋，若火星曾有大陸板塊漂移，塔西斯區域可能已移動了。第二，如果一個撞擊能刺激對面位置產生如此巨大的火山，那麼它自己周遭火山為何如此小呢？再以水星為例，水星上有一個由大型小行星撞擊而成的盆地，命名為卡洛里斯，意思是熱量，很適合用於太陽系最內的行星上。卡洛里斯盆地的對面並不是火山省份，只是一塊丘陵區，或許是撞擊震波由各路傳送再匯集到對面的同一點而造成的。

並不是所有的火星火山都在塔西斯區域、艾利西、或希臘盆地上。例如，在艾利西火山群東南方一千多英哩的地點就有一個單獨的火山，命名為阿波林奈瑞斯火山，(見右圖，山頂附近雲煙繚繞)。它剛好在赤道以南，大約是北半球低原和南半球高地的分界線附近。此外，在火星的其它地方的隆起、山丘都有可能是火山。在2000年時，航太總署位於馬里蘭州的綠帶市的戈達太空飛行中心的科學家團隊利用火星全球測量者的雷射測高儀找到許多個可能的盾形火山，都在火星北半球較高緯度的區域。它們的年齡可能只有50萬年至2千萬年而已。

°•. 水手峽谷

當塔西斯高地由火星表面隆起的時候，上升的力道將地殼都裂開了，創造了太陽系最大的峽谷。其命名是紀念水手九號太空船發現了它。水手峽谷其實是位於塔西斯高地東邊的一系列峽谷，在火星地形圖上為綠色和藍色的線條，呈東西走向，切開紅色和橘色的區域。注意，水手峽谷幾乎是由塔西斯高地的棕色(最高)地帶開始的。

水手峽谷的西部，非常靠近塔西斯高地的最高處，破碎的地形稱為夜晚迷宮，通到水手峽谷的起源，在火星地形圖上可以看到這些破裂面如何切入棕色地帶。峽谷的終點在遙遠的東邊，扭曲的地形上有許多大洪水造成的渠道。而這些大洪水渠道也呈扭曲形狀，將洪水排向北方的克利斯低原，也就是海盜一號和探路者降落的地方。這些洪水渠道的成因有兩種可能，第一是當水手峽谷形成時釋放出巨量的地下水；第二是這些峽谷可能是巨型湖泊，後來才將洪水排入克利斯低原。

整個水手峽谷系統長達2,500英哩，幾乎是倫敦至德黑蘭的距離。它最寬的地方是由三條相連的峽谷組成，加起來展幅約400英哩；它最深的地方與相鄰的峭壁落差達6英哩。水手峽谷輕易地將地球上亞歷桑納州的大峽谷比了下去，大峽谷僅277英哩長，最寬處僅18英哩，大約１英哩深而已。切開大峽谷的是水，但切開水手峽谷的卻是火–塔西斯區域。當然，水還是有幫助，當大洪水由峽谷中澎湃而下時，也加寬和加深了它們。峽谷中可以看到多處山坡滑動現象，有些超過60英哩寬。峽谷的山壁也顯示層次，它們可能保持了火星的歷史紀錄。這些層次或許是古代湖泊帶來的沈積物，不同的層次代表不同的時間；但有也可能是不同的熔岩流床，(見右圖)。

除了最壯觀的水手峽谷之外，火星還有其它的斷層。例如在塔西斯區域北部，有一群長長的南北走向的壕溝，在地形圖上也可見到，於亞爾拔高地上縱貫數百英哩。在艾利西區域也有不少裂縫。

°•. 火星地震

當塔西斯區域向上隆起時，它撐開了火星地殼，當時紅色行星必然經歷了史無前例的巨震。現代的火星則安靜多了，海盜登陸艇就什麼都沒聽到。海盜一號上的地震儀壞了不能用，海盜二號的地震儀運作了3.5年，沒有偵察到任何地震，只有一次可能是刮大風造成儀器震動。越接近海盜二號當然偵測效果愈好，可是海盜二號降落在烏托邦低原，較可能發生地震的塔西斯區域卻在數千英哩之外。那邊就算發生了八級以上的火星大地震，這頭可能一點感覺都沒有。

無論如何，對患有地震恐懼症的人，火星仍然是最佳去處。地球上最常見的地震是大陸板塊漂移現象所造成，例如加州和日本的地震。而火星上沒有大陸板塊漂移現象。其次，如「風」所述，火星大氣中的氦氣和氬氣較少，它們是由行星內部放射性元素衰變後產生的兩種氣體。在地球上，火山爆發、大陸板塊漂移現象都會將這些氣體搖出來，釋放至大氣中。在火星上，它們的稀少性可證明火星比地球安靜多了。

°•. 火星火山的歲月

火星的火山冒著火、吐著煙，但卻為火星搭建有可能孕育生命的溫床。當紅色行星幼年的時候，塔西斯區域隆起，火山群吐出熔岩流佈滿行星表面，並嗝出氣體進入大氣中。它們放出了二氧化碳、水蒸氣和二氧化硫，賜給火星一個與早期地球大氣類似組成的大氣層，雖然氣壓不見得相同。而且，這些溫室效應氣體帶給紅色行星最需要的溫暖環境，火星距太陽比較遠，當時太陽的光度也比現在弱30%。科學家在2001年估計，塔西斯火山機制曾產生過一個二氧化碳大氣層，相當於現代地球大氣壓力的1.5倍。他們也估計塔西斯火山所噴出的水蒸氣若是凝結成水，足以覆蓋整個星球，深度可達120公尺，也就是400英呎。而且，火山噴出的二氧化硫是比二氧化碳和水更強大的溫室效應氣體。此外，或許火山也可以解釋為什麼海盜登陸艇在火星土壤中發現較高含量的硫。

火山可以在塔西斯及火星其它地方看到，它們可能溫暖了火星，賦予火星一個短暫的伊甸園歲月，河水流著、湖泊滿盈，或許還有一個北方大洋為北半球添些重量。說不定在某個不知名處，有一個靠近火山的溫暖池塘，波光粼粼，太陽系的第一個生命就在那裡誕生了。不過，還沒有任何火星化石可證明這個古代生命的存在。

但是溫和的火星面臨了災難：大部份火山活動停止了、磁場消失了、小行星撞擊及太陽風將大氣層剝離了，行星表面就此凍結。在「水」會詳述氣候變化、河川、可能的湖泊，以及它們之間的故事。