NASA 毅力号最新发现：火星岩石在水的作用下经历了至少三个不同时期
IT之家 9 月 24 日消息，一项新研究指出，火星在历史上可能比现在更湿润，且地质活动更频繁。在漫长的岁月里，水可能以多种形式反复渗透火星岩石，留下了复杂的地质痕迹。
这一成果来自火星耶泽罗陨石坑（Jezero Crater）边缘的“边缘单元”（Margin Unit）区域。美国国家航空航天局（NASA）的“毅力号”（Perseverance）火星车自2023年起在此区域进行探测。NASA发布的资料显示，毅力号的观测结果表明，该区域的火星岩石至少经历了三个不同阶段的水作用，其中一阶段可能涉及热地下水在远古火星地表下方循环流动。
边缘单元紧邻耶泽罗陨石坑的内侧边缘。科学家通过轨道观测识别出这一区域后，最初预计毅力号会在此发现沉积岩，因为这些岩石可能形成于远古湖泊岸边的沉积过程。科学家认为，数十亿年前，耶泽罗陨石坑内曾存在一个湖泊。
然而，毅力号最终找到的是火成岩。这些岩石最初由地下深处熔融物质冷却形成，或由火山活动产生。这一意外的地质环境反而保留了一份更复杂的水作用记录。
研究第一作者、美国印第安纳州西拉法叶普渡大学（Purdue University）研究科学家坎迪斯·贝德福德（Candice Bedford）表示：“在抵达边缘单元之前，基于轨道观测的主要假设是，从轨道上看到的碳酸盐是由曾经存在于耶泽罗陨石坑中的湖泊与岩石相互作用形成的。”
“但现在我们知道，这个地点实际上成为了不同水系统交汇的一个‘十字路口’。边缘单元的发现非常重要，因为耶泽罗陨石坑位于火星上规模最大的碳酸盐岩分布区之一，因此我们在这里获得的认识远远超出了这个陨石坑本身。”
研究人员利用毅力号搭载的SuperCam超级相机，对边缘单元超过185处基岩目标进行了分析。他们发现，这些岩石在多个不同阶段受到水的改造。
在第一阶段，富含二氧化碳的地下水与橄榄石发生反应。橄榄石是一种在岩浆缓慢冷却过程中形成的矿物。这一反应在岩石裂缝中形成了碳酸盐矿物。
随后发生的第二阶段可能与耶泽罗古湖有关。部分岩石中含有二氧化硅，而橄榄石与水发生反应时可以形成二氧化硅。研究人员发现，这种物质在那些过去曾位于湖面以下的岩石中尤其丰富。
之后还出现了第三个温度更高的阶段。在边缘单元东部，研究人员发现了含有硫酸钙和萤石的矿物脉。这表明，远古时期可能曾有高温流体在这些火山岩内部循环流动。
在地球上，热液系统能够形成适合微生物生存的环境。因此，这些存在于远古火星上的水系统，对于研究火星过去是否具备适宜生命存在的环境具有特殊意义。
虽然研究人员已经能够重建上述水活动发生的先后顺序，但目前还无法确定每一个阶段具体发生在什么时候。不过，这一事件序列表明，边缘单元并不只是一个古老湖泊的湖岸。
这里曾经可能是地下水、地表水以及高温流体与火星岩石发生相互作用的区域，并因此保存了一份关于火星环境如何随时间演变的复杂记录。研究人员认为，这些岩石中的碳酸盐矿物可能帮助科学家确定火星在过去何时、何地曾经具备适合生命存在的条件。
贝德福德表示：“如果说过去10年与火星车合作让我学到了一件事，那就是火星总会给你带来意想不到的惊喜。根据轨道数据作出的预期，很少会与实际情况完全一致。”
“我希望这项研究能够帮助科学家重新认识耶泽罗陨石坑乃至整个火星的水活动历史。最终，我希望它能够帮助行星科学家重建早期火星不断变化的气候以及宜居性。”
IT之家注意到，相关研究成果于9月21日发表在《Communications Earth & Environment》期刊上。
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