以下文章經The Conversation許可轉載，這是一個涵蓋最新研究的線上出版物。
黏土礦物只有在有水的情況下才能形成——水是其微觀晶體結構中必不可少的成分。在紅色星球上，幾乎找不到黏土，除了火星最古老的地形，可以追溯到大約37億至41億年前的一個時代，稱為諾亞紀。
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理解這些火星黏土是困難的，因為它們只能在表面零星地看到。一些檢測到的黏土位於被侵蝕暴露出來的基岩中，另一些則被諾亞紀河流從這些源頭沖刷下來。
在地球上，黏土是透過水對礦物顆粒進行化學侵蝕而形成的。大多數科學家認為，在火星溼潤的諾亞紀時期也發生了類似的過程。然而，一些研究人員提出，大多數檢測到的黏土根本不是以這種方式形成的。他們反而認為，它是在此之前，當熱水在附近火山和侵入活動的影響下在基岩中迴圈時形成的。
來自岩漿海洋的熱量和蒸汽
現在，羅德島布朗大學的一個小組在《自然》雜誌上發表了一項新研究，進一步挑戰了火星上的黏土像地球上那樣形成的觀點。該團隊進行了實驗，表明火星上大多數黏土的起源甚至更早。他們考慮了45億年前炎熱的嬰兒火星上的可能條件。那時，曾經覆蓋這顆行星的原始岩漿海洋仍在冷卻，第一批晶體已經漂浮到地表，形成了火星最初的“原生外殼”。
那時，火星很可能有一個炎熱而蒸汽瀰漫的大氣層，它仍然從行星內部脫氣，並且還沒有機會逃逸到太空。大氣和溫暖多孔的外殼頂部的礦物之間的化學反應，使得那裡的條件非常適合形成黏土。
該團隊認為，這種黏土形成會滲透到厚達10公里的地層中。他們說，隨後，這層黏土被小行星撞擊和火山爆發的熔岩擴散到地表的物質掩埋。今天，黏土的地表痕跡很少見，因為它們取決於埋藏的地層被後來的、較小的撞擊或侵蝕過程重新暴露出來，這些過程在區域性作用下剝離了覆蓋層。
不像地球？
諾亞紀存在流動水的證據是確鑿的，並沒有被削弱。然而，如果這項新研究是正確的，那麼火星可能沒有經歷過一個漫長的時期，在此期間地表條件適合在潮溼的、類似地球的條件下透過風化作用形成黏土。
美國宇航局的火星2020和歐空局的ExoMars 2020這兩個火星著陸器，都瞄準了黏土被發現的地點。這正是因為這些地點可能標誌著以前存在著類似地球的宜居條件，並且可能曾經像地球一樣孕育過微生物生命。
從可能性來看，這些仍然是尋找古代微生物生命痕跡的好地方。這項新研究表明，不太可能在透過與大氣發生化學反應最初形成的黏土中找到古代生命——它並不排除黏土沉積地點具有宜居性。然而，邏輯鏈中的一個環節可能至少被部分切斷了。
本文最初發表在The Conversation上。請閱讀原文。