美國國家航空航天局(NASA)的“好奇號”火星探測器可能剛剛捕捉到了火星很久以前的大干旱景象。
一項新的研究報告稱，“好奇號”在蓋爾環(huán)形山的巖石中發(fā)現(xiàn)了含量相對較高的硫酸鹽。研究人員說，在過去的遠(yuǎn)古時期，蓋爾環(huán)形山曾經(jīng)有著一個湖泊河流系統(tǒng)，這些新發(fā)現(xiàn)的鹽很可能是在湖泊河流的低水位時期通過蒸發(fā)濃縮留下來的。
這一時期可能是一個正常周期性波動的一部分，這種規(guī)律的氣候變化或許有可能是由火星的軸向傾斜或軌道參數(shù)的反復(fù)變化而造成的。但科學(xué)家們在10月7日發(fā)表在《自然地球科學(xué)》(Nature Geoscience)雜志網(wǎng)絡(luò)版上的新研究報告中寫道：“基于軌道觀測得出的結(jié)論，另一種可能性認(rèn)為，蓋爾湖的干旱痕跡可能是火星長期全球干旱留下來的跡象。”
一顆行星的轉(zhuǎn)變
火星曾經(jīng)是一個相對溫暖和濕潤的世界，那里有著河流和湖泊，大多數(shù)研究人員還認(rèn)為，火星還有著一個覆蓋大部分北半球的海洋。
但在大約42億年前，火星開始發(fā)生變化。火星失去了它的全球磁場，要知道，正是這個全球磁場一直保護著火星免受太陽風(fēng)的影響。
結(jié)果，在大約37億年前，火星的大部分空氣都流失到了太空中，導(dǎo)致火星變得更冷更干燥。今天，火星大氣的密度只有地球大氣的1%。(幸虧地球的磁場還在。)
好奇號火星車正在幫助科學(xué)家們更好地了解火星的歷史，包括它的這次戲劇性的轉(zhuǎn)變。
2012年8月，這輛轎車大小的火星車在直徑96英里(154公里)的蓋爾隕石坑內(nèi)著陸，主要任務(wù)是評估該地區(qū)在過去的可居住性。很快，“好奇號”就在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了許多很久以前存在液態(tài)水的證據(jù)。而事實上，該任務(wù)小組也已經(jīng)確定，蓋爾隕石坑的底部是一個古老的湖床，在遠(yuǎn)古時期，該地區(qū)可能在很長的一段時間內(nèi)都能夠支持類地生命的存在——這段時間可能長達數(shù)億年。
2014年9月，“好奇號”到達了蓋爾隕石坑底部中心的夏普山，這座奇怪的山高3.4英里(5.5公里)。自那以后，好奇號就一直在攀登這座山的山麓小丘，一邊爬一邊檢查越來越年輕的沉積物。這才引出了這項新研究。
隕石坑咸水湖
研究人員分析了“好奇號”在探索Murray Buttes上部地區(qū)組成時所做的測量數(shù)據(jù)(該地區(qū)是夏普火山基底附近的一堆裸露沉積巖，科學(xué)家們認(rèn)為它有33億至37億年的歷史)。
他們發(fā)現(xiàn)這些巖石的硫酸鹽含量非常高，比好奇號之前在隕石坑底部探測到的含量要高得多。(任務(wù)小組成員說，那些年代較早的巖石表明，當(dāng)時它們所處的環(huán)境有很多新鮮的水，甚至可能可以飲用。)
新的研究報告稱，約500英尺(150米)的Murray Buttes地層中富含大量硫酸鈣，而高濃度硫酸鎂只在巖層中零散地占了很小的部分。
這些鹽可能是在蓋爾隕石坑盆地邊緣的淺水區(qū)域沉積下來的。研究人員說，這些沉積物可能可以追溯到中心湖邊緣的多個淺水區(qū)域。
研究人員補充說，盡管如此，這些咸水池塘仍然很可能適合生物居住。他們指出，地球上的高含鹽度的湖泊一樣充滿了生命。的確，從天體生物學(xué)的角度來看，探測到鹽這件事情的性質(zhì)確實是非常有趣。
該研究的主要作者、帕薩迪納市加州理工學(xué)院的行星科學(xué)家威廉·拉潘(William Rapin)說：“硫是生命的基本元素，而我們發(fā)現(xiàn)了火星的水中存在有硫酸鹽。”
解決這個謎題
Rapin說，蓋爾環(huán)形山湖泊系統(tǒng)有可能在這些含鹽沉積物形成的時候就已經(jīng)永久干涸了。
他說：“也許當(dāng)時適宜居住的環(huán)境已經(jīng)開始變少，又也許火星的大部分地區(qū)已經(jīng)太過干旱。”
不過，火星也可能只是暫時處于干旱期，當(dāng)火星的旋轉(zhuǎn)軸或軌道偏心度改變時，火星可能會再次變得濕潤起來。
“好奇號”的工作可能很快就有助于解開這個謎團。火星軌道飛行器在夏普山上發(fā)現(xiàn)了硫酸鹽。拉賓說，“好奇號”正在向這些沉積物進發(fā)，如果一切按計劃進行的話，好奇號應(yīng)該會在未來一兩年里開始遇到這些沉積物。(火星軌道探測器沒有發(fā)現(xiàn)這次新發(fā)現(xiàn)的沉積鹽。)
他補充說，火星車在山頂以及在沿途發(fā)現(xiàn)的東西，應(yīng)該有助于研究人員拼湊出蓋爾環(huán)形山湖泊系統(tǒng)的演化過程。
“在未來幾年里，我們將會更加了解關(guān)于火星的歷史，以及這些硫酸鹽沉積物，這很有可能是一個重大的里程碑，”Rapin說。
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