本文來自微信微信官方賬號(hào)：原理 （ID：principia1687)，作者：不二北斗，題圖來源：火星救援

在火星上，保存完好的沉積記錄可以追溯到43億年前，甚至更早。過去的一些研究發(fā)現(xiàn)，雖然火星的表面現(xiàn)在是一個(gè)寒冷干燥的沙漠，但早期的火星曾經(jīng)有一個(gè)宜居的環(huán)境，河流和巨大的湖泊甚至可能遍布表面。

然而，長(zhǎng)期以來，科學(xué)家對(duì)火星早期的水面氣候條件知之甚少?；鹦鞘侨绾螐囊粋€(gè)溫暖潮濕的星球變成一個(gè)寒冷干燥的世界的？探索這個(gè)問題的答案有助于我們理解地球上的生命是如何開始的。

夏普山上的六角形

好奇號(hào)火星車已在火星貧瘠的土地上漫游十多年。。自2012年以來，它一直在蓋爾的隕石坑里游蕩?？茖W(xué)家們認(rèn)為，蓋爾隕石坑曾經(jīng)是一個(gè)湖泊的位置，其中有一座大約5公里高的沉積物山——埃俄利斯山，也被稱為夏普山。

2021年，當(dāng)好奇號(hào)在夏普山的沉積層上攀登時(shí)，在大約36億到38億年前的一片土壤中，發(fā)現(xiàn)了一大片六角形圖案，與地球上季節(jié)性干燥盆地中的圖案驚人相似，引起了天體物理學(xué)家的極大興趣。

好奇號(hào)拍攝的六角形泥裂圖案。(圖/NASA/JPL-Caltech/MSSS/IRAP.）
 

據(jù)最近在《自然》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究顯示，這種保存完好的六角形圖案是干泥的縫隙，它們是在干濕循環(huán)條件下形成的。

干濕循環(huán)

好奇號(hào)火星車從含有粘土的湖床巖層轉(zhuǎn)移到含有硫酸鹽礦物的非湖床巖層。粘土礦物通常在水中產(chǎn)生，而硫酸鹽通常在水干燥時(shí)產(chǎn)生。這些礦物在每個(gè)地區(qū)都很常見，可以反映蓋爾隕落坑在歷史上的不同階段。

此前，好奇號(hào)在夏普山下的“古浸泡區(qū)”（Old Soaker）發(fā)現(xiàn)了一個(gè)產(chǎn)生T型交叉的泥裂網(wǎng)絡(luò)，而這次的六邊形泥裂網(wǎng)絡(luò)，就是好奇號(hào)。Pontours"區(qū)域找到了。該區(qū)域位于含粘土的巖層和含硫酸鹽巖層之間的過渡區(qū)域。

科學(xué)家們已經(jīng)知道，在地球上，當(dāng)湖泊退去，泥巴變干時(shí)，它會(huì)收縮開裂，產(chǎn)生T型交叉，就像好奇在“古浸泡區(qū)”找到的泥裂網(wǎng)一樣。但是，如果后來出現(xiàn)干燥和濕冷循環(huán)，這些T型交叉會(huì)變軟，變成Y型交叉，從而形成六邊形的泥裂，就像Pontours看到的好奇號(hào)一樣。

此外，好奇的探測(cè)器還發(fā)現(xiàn)了這些泥裂只有幾厘米深的證據(jù)，這意味著這種干濕循環(huán)可能是季節(jié)性的，也可能發(fā)生得更快，比如山洪爆發(fā)的時(shí)候。此外，在泥裂的邊緣，研究人員還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)堅(jiān)硬的硫酸鹽外殼。這種鹽礦地殼可以使泥裂抵抗腐蝕，并充分儲(chǔ)存數(shù)十億年。

幸運(yùn)的我們

這些好奇的發(fā)現(xiàn)帶來了第一個(gè)證據(jù)，證明了火星古老的氣候是持續(xù)的、周期性的、規(guī)律的，類似于地球的干濕循環(huán)。這意味著早期的火星甚至可能有條件在某個(gè)時(shí)候支持生命。
 

地球生命是如何開始的？科學(xué)家們不知道這個(gè)問題的準(zhǔn)確答案。但一種主流觀點(diǎn)認(rèn)為，正是因?yàn)殛懙厣铣掷m(xù)的干濕循環(huán)，才有助于產(chǎn)生微生物生命所必需的復(fù)雜化學(xué)組成部分。干濕循環(huán)掌握化學(xué)物質(zhì)的濃度，可以為高聚物形成的基本反應(yīng)提供營養(yǎng)。

研究人員說，每個(gè)人周圍都有像火星這樣的行星，這是一件很幸運(yùn)的事情。因?yàn)榈厍虻慕Y(jié)構(gòu)部分不斷改變地表，埋藏了地球生命起源前的歷史。由于火星沒有結(jié)構(gòu)板塊，所以火星上的一些較古老的歷史階段就像這些泥裂一樣得到了更好的保存。這一標(biāo)志為科學(xué)家開始研究生命提供了一個(gè)特殊的機(jī)會(huì)。

參照來源：

https://mars.nasa.gov/news/9459/cracks-in-ancient-martian-mud-surprise-nasas-curiosity-rover-team/

https://discover.lanl.gov/news/0809-mars-climate-patterns/

https://phys.org/news/2023-08-mars-wet-dry-climate-conducive-life.html

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06220-3

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