美国宇航局探测器在火星发现温暖湿润过往的新证据 | 路透社
Will Dunham
美国宇航局发布的这张拼接照片显示,好奇号火星车在维拉·鲁宾岭上的"自拍"。据美国宇航局称,该火星车过去几个月一直在调查火星这一区域。这张照片由2018年1月23日拍摄的数十张图像合成,于2018年1月31日发布。NASA/通过…提供阅读更多路透华盛顿4月17日电 - 美国宇航局火星车在火星表面钻探的岩石中大量发现的一种名为菱铁矿的矿物,为该行星火星远古时期更温暖湿润的环境提供了新证据,当时火星拥有大量水体并可能孕育过生命。好奇号火星车于2012年登陆火星,旨在探索地球的这个行星邻居是否曾具备支持微生物生命的条件。该火星车在2022年和2023年于盖尔陨石坑内三个地点钻取的岩石样本中发现了这种矿物。盖尔陨石坑是一个大型撞击盆地,中央有一座山峰。通过路透可持续转型通讯,了解影响企业和政府的最新ESG趋势。立即注册
菱铁矿是一种碳酸铁矿物。它在数十亿年前形成的沉积岩中的存在证明,火星曾经拥有富含二氧化碳的稠密大气层。这种气体会通过温室效应使火星变暖,达到足以在其表面维持液态水体的程度。
火星地表上的一些特征被许多科学家解读为液态水曾在其表面流动的迹象,可能存在的远古海洋、湖泊与河流,可能曾为微生物提供栖息地。二氧化碳是地球上的主要气候调节温室气体,在火星和金星上亦是如此。大气中的二氧化碳能捕获太阳热量,使气候变暖。迄今为止,能证明火星大气层曾富含二氧化碳的证据寥寥无几。科学界假设,当火星大气层(原因尚未完全明确)从浓厚富二氧化碳状态演变为稀薄贫二氧化碳状态时,碳元素通过地球化学过程以碳酸盐矿物的形式被封存在地壳岩石中。
好奇号火星车通过钻探3-4厘米深的岩石样本研究其化学与矿物组成,其获取的样本为这一假说提供了有力支持。根据这辆汽车大小的六轮探测车搭载的仪器测定,样本中菱铁矿的重量占比高达10.5%。
卡尔加里大学地球化学家、NASA火星科学实验室好奇号团队参与科学家本杰明·图托罗表示:“火星行星演化与宜居性研究中的长期谜团之一是:如果需要大量二氧化碳来温暖星球并维持液态水稳定存在,为何火星表面检测到的碳酸盐矿物如此稀少?“作为周四发表于期刊的该研究主要作者,他提出了这一关键问题。《科学》(新标签页打开)。“模型预测碳酸盐矿物应当广泛存在。但迄今为止,火星车实地探测和卫星轨道勘测都极少发现其存在证据,“图托洛补充道。
由于类似火星车采集的岩石样本在全球火星地表均有分布,研究人员推测这些岩石同样富含碳酸盐矿物,可能封存了曾让火星保持温暖的二氧化碳总量的重要部分。
盖尔陨石坑的沉积岩(砂岩与泥岩)据信形成于约35亿年前,当时这里还是湖泊,之后火星气候发生了剧变。
“火星表面从过去的状态演变为如今明显荒芜的状态,这是已知最大规模的环境灾难,“芝加哥大学与阿斯特拉研究所的行星科学家、研究合著者埃德温·凯特表示。
“我们尚不确定这种变化的原因,但如今火星大气中二氧化碳极其稀薄,而有证据表明远古时期大气层更为稠密。这使查明碳元素去向变得至关重要,因此发现这个意料之外的大型富碳矿藏具有重大线索价值,“凯特补充道。
火星车的发现为理解远古火星碳循环提供了新视角。
在地球上,火山向大气喷发二氧化碳,气体被地表水(主要是海洋)吸收后与钙等元素结合形成石灰岩。通过板块构造运动,这些岩石被重新加热,碳元素最终通过火山活动再次释放到大气中。而火星并不具备板块构造运动。
“我们在本研究中概述的古火星碳循环重要特征是其不平衡性。换句话说,被岩石封存的二氧化碳量似乎远多于后来释放回大气的量,“图托洛说。
“火星气候演化模型现在可以纳入我们的新分析,进而帮助完善这种不平衡碳循环在火星行星历史上维持并最终丧失宜居性所起的作用,“图托洛补充道。
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