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“好奇号”火星车最新发现!火星古代可能存在周期性气候变化

2019-11-08 18:31:03

2016年9月,美国宇航局的好奇号火星漫游车自拍了一张照片,展示了它在夏普山默里巴特地区的样子。(照片:nasa/jpl-caltech/msss)

美国宇航局的好奇号火星探测器可能刚刚捕捉到很久以前火星上的大旱。

一项新的研究报告称,“好奇号”在盖尔环形山的岩石中发现了相对高含量的硫酸盐。研究人员说,在过去的古代,盖尔环形山(Gail Crater)曾经有一个湖泊和河流系统,新发现的盐很可能是在湖泊和河流的低水位期间蒸发和浓缩留下的。

这一时期可能是正常周期性波动的一部分,而这种有规律的气候变化可能是由火星的轴向倾斜或轨道参数的反复变化造成的。然而,科学家们在10月7日发表在《自然地球科学》杂志网络版上的一份新研究报告中写道:“根据轨道观测的结论,另一种可能性是盖尔湖的干旱痕迹可能是火星长期全球干旱留下的迹象。”

行星的转变

火星过去是一个相对温暖潮湿的世界,有河流和湖泊。大多数研究人员还认为火星有一个覆盖北半球大部分地区的海洋。

但是大约42亿年前,火星开始变化。火星已经失去了它的全球磁场,你知道,它一直在保护火星免受太阳风的影响。

结果,大约37亿年前,火星的大部分空气消失在太空中,导致火星变得更加寒冷和干燥。今天,火星大气的密度只有地球大气的1%。(幸运的是,地球磁场仍然存在。)

好奇号探测器正在帮助科学家更好地了解火星的历史,包括它的戏剧性转变。

2012年8月,这辆汽车大小的漫游者在直径96英里(154公里)的盖尔陨石坑着陆。它的主要任务是评估该地区过去的可居住性。好奇号很久以前在这个地区发现了许多液态水的证据。事实上,任务组还确定盖尔环形山(Gale Crater)的底部是一个古老的湖床。在古代,该地区可能能够长期维持地球生命的存在——这一时期可能会持续数亿年。

2014年9月,好奇号到达盖尔陨石坑底部中心的谢普山(Mount Shep),这是一座3.4英里(5.5公里)高的奇怪山。从那以后,好奇号一直在攀登山脚,在攀登时检查越来越年轻的沉积物。这导致了这项新的研究。

火山口泻湖

研究人员分析了好奇号在探索默里孤峰上部的组成时所进行的测量(该地区是夏普火山底部附近一堆暴露的沉积岩,科学家认为该火山有33亿至37亿年的历史)。

他们发现这些岩石的硫酸盐含量非常高,远远高于好奇号之前在火山口底部检测到的含量。(专责小组成员表示,早年的岩石显示,它们所处的环境有大量淡水,甚至可以饮用。)

根据新的研究报告,约500英尺(150米)的默里孤峰地层富含大量硫酸钙,而高浓度硫酸镁仅占地层中的一小部分。

这些盐可能沉积在盖尔环形山盆地边缘的浅水中。研究人员说,沉积物可以追溯到中央湖边缘的几个浅水区。

研究人员补充说,尽管如此,这些盐水池塘仍然可能适合生物生存。他们指出地球上高盐度的湖泊也充满了生命。事实上,从天体生物学的角度来看,检测盐的性质的确非常有趣。

这项研究的主要作者,帕萨迪纳加州理工学院的行星科学家威廉·拉平说:“硫是生命的基本元素,我们在火星的水中发现了硫酸盐。”

解决这个难题

Rapin说,当这些盐沉积物形成时,盖尔环形山湖系统可能已经永久干涸。

他说:“也许那时可居住的环境已经开始减少,或者火星的大部分地区已经太干燥了。”

然而,火星也可能处于暂时干旱时期。当火星的旋转轴或轨道偏心率改变时,火星可能会再次变湿。

好奇心的工作可能很快有助于解开这个谜。火星轨道飞行器在夏普山发现硫酸盐。拉宾说好奇号正朝着这些沉积物前进,如果一切按计划进行,好奇号将在未来一两年内开始遇到这些沉积物。(火星轨道飞行器任务没有发现新发现的沉积盐。)

他补充说,漫游者在山顶和沿途发现的东西应该有助于研究人员拼凑盖尔环形山湖系统的进化过程。

“在接下来的几年里,我们将更多地了解火星和这些硫酸盐沉积物的历史,这可能是一个重要的里程碑,”rapin说。

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