科技日報記者 張夢然
美國國家航空航天局（NASA）“好奇”號火星車在火星上找到了關(guān)于其古代大氣層的重要線索。研究團(tuán)隊(duì)通過分析“好奇號”從蓋爾隕石坑夏普山不同地點(diǎn)采集的樣本，發(fā)現(xiàn)了菱鐵礦（一種碳酸鐵礦物）的跡象。該發(fā)現(xiàn)提供了直接證據(jù)，證明古代火星上曾存在碳循環(huán)，為了解火星氣候狀況提供了新視角。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《科學(xué)》雜志。
科學(xué)家長期以來一直認(rèn)為，為了支持液態(tài)水的存在，火星需要一個比現(xiàn)在更厚的大氣層，尤其是要含有更多二氧化碳（CO2）來保持溫暖。然而，盡管之前的研究已經(jīng)檢測到碳酸鹽的存在，但其數(shù)量遠(yuǎn)低于預(yù)期。此次，“好奇”號的發(fā)現(xiàn)解釋了這種矛盾。
加拿大卡爾加里大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用“好奇”號在2022年和2023年間收集的數(shù)據(jù)，分析了來自4個不同地層單元的巖石樣本。這些樣本代表了從湖底到風(fēng)蝕環(huán)境的過渡，并且通過漫游車上的X射線衍射儀對其礦物成分進(jìn)行了分析。團(tuán)隊(duì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，在富含硫酸鎂的地層中含有高濃度的菱鐵礦，其含量按重量計達(dá)到了5%—10%以上。這一發(fā)現(xiàn)出乎意料，因?yàn)榇饲暗能壍捞綔y器并未在這類地層中發(fā)現(xiàn)碳酸鹽。
根據(jù)菱鐵礦的來源和化學(xué)性質(zhì)，團(tuán)隊(duì)推測它是通過水與巖石之間的反應(yīng)以及蒸發(fā)過程形成的。這表明，在火星歷史上的某個時期，CO2以化學(xué)方式被鎖進(jìn)了沉積巖中。如果這樣的礦物質(zhì)分布廣泛存在于富含硫酸鹽的區(qū)域，那火星可能包含了一個以前未被發(fā)現(xiàn)的巨大碳儲層。此外，一些碳酸鹽后來遭到破壞，意味著部分CO2重新回到大氣中，形成了一個碳循環(huán)。
這一重大發(fā)現(xiàn)為人們理解火星如何從一個溫暖潮濕的星球，轉(zhuǎn)變?yōu)榻裉旌涓稍锏氖澜缣峁┝酥匾€索。同時，這也意味著未來對火星其他富含硫酸鹽區(qū)域的探索，有助于人們更好地了解火星早期的歷史及其大氣層的變化過程，離全面解開火星之謎的目標(biāo)又近了一步。
總編輯圈點(diǎn)：
火星地層中所蘊(yùn)藏的高濃度菱鐵礦，就像封存已久的古老相冊，為揭開火星的演變歷史提供了重要線索。作為鐵的碳酸鹽礦物，菱鐵礦通常在有水參與的環(huán)境中形成。這暗示著，火星并不一直如此“缺水”，它或許曾經(jīng)是個溫暖濕潤的星球。值得關(guān)注的是，這些菱鐵礦可能不僅僅記錄了火星大氣、水文的歷史變遷，還可能封存著生命存在的痕跡。對火星上的菱鐵礦進(jìn)行更深入的研究探索，有望進(jìn)一步“解鎖”有關(guān)這顆紅色星球的“秘密檔案”。
