今天的火星大气层比较稀薄,表面也很干燥,只是局部地区比较例外,会存在水渗透的短暂痕迹。早前轨道飞船探测出,经侵蚀后形成的古老山谷脉络说明在很久以前曾有水流流经火星表面。
这些最古老的山谷正常来说有很多支流,水流的来源很有可能来自降雨。因此,火星表面的当时环境非常有可能适合生命的生存。
飞船在轨道飞行时已经探测到火星上的粘土矿物,随后又被地面探测器验证,进一步证明火星一度具备湿润的环境,适宜生命的生存。也是因为大多数岩石矿物,只有在湿润的条件下受到天气侵蚀的作用,才形成不同种类的粘土。
在120km范围内可观测到火星上的古老山谷有多个分支。
粘土矿物只能在有水的环境中才能形成。换言之,在粘土的微观晶体结构中,水是核心组成成分。实际上目前发现粘土仅存在于火星最古老的地域,时间可以一直追溯到诺亚纪(41亿至37亿年前)。
然而目前仅在火星表面零星地带发现了粘土,想要深度了解粘土的状况尚还困难。一部分粘土被探测到是由于侵蚀作用使其从岩床中显露出来,而其他的粘土已经被诺亚纪的河流冲刷到下游地带。
在地球上,粘土是矿物颗粒在水的侵蚀下,经过化学风化作用而形成的。大部分科学家相信火星在气候湿润的诺亚纪也孕育过类似过程。但是,有些研究人员也提出了不同的看法,他们认为目前探测到的大部分粘土根本不是以此种模式形成的。这些研究者提出,粘土形成的时期要早于诺亚纪,在更早时期,由于火山喷发活动,热水流经岩床逐渐作用形成的。
幕后真正推手:岩浆海洋的热量和蒸汽
上述研究人员来自布朗大学,他们的研究团队开展了一项新的研究,研究成果发表在《自然》杂志上。这项研究对以往的观点,即火星与地球上粘土的形成过程类似,提出了质疑和反对。研究团队进行了实验,实验显示火星上粘土的形成时期比诺亚纪要更早。研究人员将目光投向了45亿年前,火星的婴儿时期,当时温度较高,岩浆海洋正在冷却,表面漂浮着最早期的晶体,并形成最初的火星固态壳。
在艺术家的想象里,早期火星表面流动着岩浆之海,它渐渐在冷却,而水汽迷蒙的大气中则云集着丰富的二氧化碳。
在这一时期,火星仍然在向外排放水和二氧化碳,此时大气温度非常高,并富含大量蒸汽,而固态壳表面多孔,温度也较高。水、二氧化碳、高温与固态壳中的矿物正好产生化学反应,从而形成粘土。
研究团队认为,这个过程会产生厚达10km的粘土层。随后,粘土层会被行星撞击火星表面所弥漫的物质覆盖,也被火山喷发产生的岩浆所覆盖。当今探测发现的粘土痕迹还比较稀少,但未来如果有小型撞击或侵蚀过程作用,埋藏在下面的粘土层可能由此得以发现。
火星有无可能曾是另一个地球?
目前仍有充分证据证明诺亚纪时期的火星存在流动水,这一论点还没有被推翻。但如果新发现准确无误,火星上的粘土就不太可能像地球一样,是由地表经历长期风化后,与水相互作用形成的结果。
20km处的影像——耶泽洛陨石坑,NASA的探测器“Mars 2020”备选着陆地点。绿色区域即为粘土矿物区域。
火星是否像地球一样,曾具备生命生存的条件, 美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)的“Mars 2020”火星探测车和欧洲航天局(European Space Agency,ESA)的“ExoMars 2020”探测车都将以粘土发现地点为目的地,进行更精确的探测,有可能会在这些地点发现微生物的生命痕迹。
虽然持新观点的研究人员认为经过化学反应形成粘土的环境中不可能存在生命,但并不排除在粘土沉积的地点发现适宜生命生存的可能性,至少这一点可局部切断其逻辑的链条。返回搜狐,查看更多