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火星曾拥有湖泊与流水 或适合于微生物进化与生存

发布时间:2015-10-13 13:16   来源:《中国科学报》   作者:赵熙熙   点击:


“好奇”号火星车采集的数据表明盖尔陨石坑曾拥有湖泊。图片来源:NASA/JPL-Caltech

本报讯 美国宇航局(NASA)日前刚刚宣布在火星上发现了流水的痕迹。从火星轨道上发现的这些水流起源于位于这颗红色星球南半球的4个山谷或陨石坑的陡坡上。如今,一项对NASA的“好奇”号火星车采集的图像进行的综合分析提供了迄今为止最有力的证据,表明火星曾经的温暖和湿润足以一年到头保持湖泊与流水的存在,并且这种状况很可能维持了数百万年的时间。这一研究结果意味着,这颗行星曾拥有适合于微生物生存与进化的气候。

“好奇”号火星车于2012年8月在火星上的盖尔陨石坑降落。帕萨迪纳市加州理工学院行星地质学家John Grotzinger指出,这个巨大的凹坑大约有150公里宽,并且是火星上的最低点,它可能是在距今38亿年前至36亿年前的一次撞击后形成的。

Grotzinger与同事在10月8日的《科学》杂志网络版上报告说,盖尔陨石坑中的沉积物来自于持续存在达几十万年,甚至数百万年的流水与湖泊。

研究小组的分析都是基于经过检验而可靠的、行之有效的方法,这些方法曾用来推断雕刻地球岩石的地质过程。加拿大汉密尔顿市麦克马吉特大学沉积地质学家Janok Bhattacharya强调:“你不需要用神奇的新科学去了解火星的地质状况。”

这些河流与湖泊的遗迹位于盖尔陨石坑内。“好奇”号火星车在奔向陨坑中心夏普山的途中,曾在粗砾石上发现古代水流的痕迹。而今,它在攀爬夏普山的过程中,又见到大量层状泥岩。这说明,至少夏普山的底部由湖泊沉淀物层层堆积形成。

“好奇”号项目科学家阿斯温·瓦萨瓦达在一份声明中说:“‘好奇’号的观测表明,距今38亿年至33亿年前的某段时间内,曾有一些河流与湖泊持久存在,其沉淀物缓慢堆积形成了夏普山的下层。”

这项研究还认为,夏普山800米以上海拔高度的沉积物由风吹来的尘沙沉积形成。

研究人员指出,30亿年前,火星的气候应该比以前认为的要温暖、湿润得多,从而有水从盖尔陨坑北部较高地带注入陨坑,形成持久存在的湖泊,其中至少一部分水可能以降雪或降雨的形式注入湖泊中。

NASA之前于9月28日宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据,为在这个红色星球上寻找生命提供了新线索。

自2006年以来,美国火星勘测轨道飞行器多次在火星山丘斜坡上发现手指状阴影条纹。它们在火星温暖的季节里出现,并随着温度上升而向下延伸,到了寒冷季节就消失。NASA将其称为“季节性斜坡纹线”,并认为这种奇特的季节性地貌由盐水流造成,但一直没有找到直接证据。

在新研究中,佐治亚理工学院的卢恩德拉·奥杰哈等人分析了火星勘测轨道飞行器获取的火星表面4处地点“季节性斜坡纹线”的光谱数据,发现这些阴影条纹达到最大宽度时便出现水合盐矿物的光谱信号。

火星到了夏季也极为寒冷,因此纯液态水几乎不太可能在火星表面存在,只能是冰点低于零摄氏度的盐水。新研究认为,火星上的盐水应该比地球上的海水咸得多,其盐分可能是高氯酸镁、氯化镁和高氯酸钠的混合物。

那么,火星上的液态水从何而来?研究人员并没有提供答案,仅猜测可能是融冰、地下蓄水层、火星大气层水蒸气或者它们的综合作用。火星是太阳系中最像地球的行星,而液态水是支持生命存在的必要条件,新发现无疑再次激起人们对火星生命的遐想。


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