本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
要了解火星,我們需要了解其與液態水時斷時續的“探戈”。這不僅關係到在火星上尋找過去或現在生命,還關係到尋找這顆紅色星球完整的化學、地球物理和氣候歷史。水是一種強大的地形和礦物改造劑,它的存在留下了層層複雜的線索——挑戰在於將這些線索理清。
當好奇號最近發現火山口沖積扇中乾涸河床的明確證據時,這只是火星曆史中液態水噴湧、滲流並可能彙集在地表上的眾多事件之一。
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現在,一項引人注目的新研究不僅發現了證據表明火星上存在液態水及其化學雜質,還發現了它存在的實際溫度。 這些線索來自我們擁有的最佳資源之一,用於研究火星而無需真正前往那裡——火星隕石。“輝玻巖”是一類火成岩(凍結的岩漿),大約在 13 億年前在火星上形成,在大約 1100 萬年前的一次巨大撞擊事件中從地表噴射出來,並在過去 10,000 年中一直墜落到地球上(包括1911 年)。
根據這些岩石結晶的年齡和火星隕石坑的年代學,我們甚至可以將它們的起源地定位於火星北部的火山平原上的某個地方,即塔西斯或錫爾提斯高地。 研究這些隕石的詳細結構和化學“脈絡”為了解它們曾經存在於火星上的條件提供了獨特的探針。 Bridges 和 Schwenzer 在《地球和行星科學快報》十二月刊上發表文章,展示了他們使用電子顯微鏡對一塊輝玻巖中的礦物結構的調查。
他們的發現是,在岩石脈絡中沉積的礦物演化過程的明確證據,這隻能在熱液態水存在的情況下發生。 首先是鐵碳酸鹽——在約 150 攝氏度(超熱)的富含二氧化碳的水中結晶析出,其次是粘土狀礦物,這些礦物在水冷卻至約 50 攝氏度時形成。 所有這些物質都富含鈉鹽和鉀鹽——在微鹼性混合物中。 換句話說,這些岩石浸泡在相當於熱鹽泉的環境中。
那麼,是什麼驅動了數百萬年前火星上的這種環境呢? 作者推測,早期的小行星撞擊火星可能融化了富含二氧化碳的冰水,並將其在高壓下壓入周圍的地形——就像一隻大手拍打一塊溼海綿。 這種熱水會流動並滲入火山平原的地下,逐漸冷卻並沉積我們看到的所有礦物。
儘管輝玻巖可能只在這種熱液水中浸泡了幾個月,但有證據表明,它們曾經坐落的更深層岩石可能是壽命更長、化學成分豐富的潮溼環境的一部分。 而這種特殊型別的環境與地球上的熱液系統直接類似,具有熱水和我們所知的非常適合各種微生物生物生存的低酸度、富鹽化學成分。
所有這些我認為再次表明,火星確實具有並且曾經具有強大的生命潛力——但火星宜居帶的根本性質與地球的不同。 它似乎是間歇性的,並且在機制上依賴於撞擊事件等方式,這可能是這顆塵土飛揚的紅色星球獨有的。

