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“好奇”号发现火星粘土矿物层存在被破坏的痕迹,被盐水分解成了氧化铁

前瞻网    2021-07-12 20:31

 

 

如今,火星是一个极端的星球——极度寒冷,高辐射,极其干燥。但数十亿年前,火星上有湖泊系统,可以维持微生物生命。随着地球气候的变化,一个这样的湖泊——在火星的盖尔火山口(Gale Crater)——慢慢干涸。

科学家们有新的证据表明,超咸水或卤水从干涸的湖底土壤颗粒之间的裂缝中渗入,改变了下面富含粘土矿物的土层:

“好奇”号发现火星粘土矿物层存在被破坏的痕迹,被盐水分解成了氧化铁

美国NASA“好奇号”火星探测器上的桅杆摄像机(Mastcam)发现了火星粘土矿物层被破坏的迹象。其拍摄的均匀分层的岩石照片,显示了一个典型的湖底沉积沉积模式,距离流动的水进入湖泊不远。

这些发现发表在7月9日出版的《科学》(Science)杂志上。NASA火星科学实验室“好奇号”探测器上的岩石记录,有助于人们了解火星的岩石记录是在哪里保存或摧毁的,以及可能存在的古代生命迹象。

与地球相比,火星上蕴藏着令人难以置信的古老岩石和矿物宝藏。由于盖尔陨石坑的岩层未被破坏,科学家们知道这将是寻找火星历史和可能存在生命证据的绝佳地点。

利用CheMin,科学家们比较了从距离盖尔陨石坑湖底一层泥岩约四分之一英里处采集的样本。令人惊讶的是,在一个地区,他们预计能找到的粘土矿物约有一半不见了。相反,他们发现了富含氧化铁的泥岩——这种矿物质赋予了火星特有的铁锈红色。

科学家们知道,在研究的两个地区,取样的泥岩年龄相同,开始的时候也一样——装载着粘土。那么,为什么在“好奇号”探索盖尔环形山沿线的粘土沉积时,一片片粘土矿物——以及它们保存下来的证据——“消失”了呢?

这个被称为“老水”的火星石板上的网状裂缝,可能是30多亿年前泥土层干燥后形成的,背后机制由盐水驱动。

矿物质就像一个时间胶囊:它们记录了它们形成时的环境。粘土矿物的结构中含有水,这是含有粘土矿物的土壤和岩石在某些时候接触过水的证据。

之前的研究表明,虽然盖尔环形山有湖泊存在,即使湖泊干涸后,地下水仍会从地表下移动,溶解并运输化学物质。泥岩袋在沉积和埋藏之后,由于与这些水的相互作用改变了矿物学,一些泥岩袋经历了不同的条件和过程。这一过程被称为“成岩作用”,它常常使土壤以前的历史变得复杂或消失,并改写新的历史。

成岩作用创造了一个可以支持微生物生命的地下环境。事实上,地球上一些非常独特的栖息地被称为“深层生物圈”,其中微生物大量繁殖。

“尽管成岩作用可能会抹去原始湖泊中的生命迹象,但它创造了支持地下生命所必需的化学梯度,所以我们对发现这一点真的很兴奋。”

通过比较两种样品中的矿物质细节,研究小组得出结论,咸水从上覆沉积层过滤下来是造成这些变化的原因。与泥岩形成时相对淡水湖不同,人们怀疑咸水来自于后期整体干燥环境下的湖泊。

科学家们认为,这些结果为数十亿年前火星气候变化的影响提供了进一步的证据。它们还提供了更详细的信息,然后用于指导好奇号探测器对这颗红色星球的历史调查。这些信息也将被美国宇航局的“火星2020”“毅力”号火星车团队,用来评估和选择最终返回地球的岩石样本。

“好奇号”目前正处于向“含硫酸盐单元”(sulfate-bearing unit)过渡的初步研究阶段,这种岩石被认为是在火星气候干燥时形成的。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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