火星上曾有海洋?那水都去哪里了,火星车给我们提供答案

夏普山的岩层状况,揭示了火星环境曾在湿润和干燥之间波动过。

研究发现,火星上的水并非突然全部干涸

火星上的那些水都去哪里了呢?

美国航空航天局的好奇号火星车,探测火星上巨大的盖尔坑中心的夏普山时,找到证据表明:这颗行星上的水,并非突然全部干涸。

(图片来源:美国航空航天局/喷气推进实验室/欧洲航天局/德国宇航中心/柏林自由大学/圣地亚哥马林空间科学系统)

一项新的研究发现:火星上的水,并非突然一下子消失。这颗行星,在变成现在这样完全干涸之前,曾经在干旱期和湿润期之间波动过。

此前的研究发现,火星曾经拥有充足的水,足以形成覆盖其整个表面的海洋。水量大约能达到地球上大西洋的一半之多。然而,据美国宇航局说:如今,这颗火红色的星球极端干燥。地球上最干旱的地方是智利的阿塔卡马沙漠,而现在的火星,比这个最干旱的沙漠中最干燥的区域,还要干燥1000倍。

为了揭示火星是如何干涸的,科学家们对好奇号火星车传回的数据进行深入分析研究。本文发稿时,这台探测器正在夏普山的底部活动,夏普山,是一个大约3.4英里(5.5公里)高的巨大山丘,位于96英里宽(154公里)的盖尔坑中心。

火星夏普山的湿润(与干旱)的历史

夏普山的官方名称为埃奥利斯·蒙斯,法国图卢兹大学行星科学家威廉·拉宾表示:“它是一个在风、水作用下,沉积下来的巨大石头山丘。”较早前的研究表明,这座山丘的基底部,有约36亿年的历史,正好处于火星赫斯伯利亚纪时期,那时,火星上的水正在逐渐流失。

环绕火星轨道的探测器,已经提供了一些图像数据,可作为夏普山矿物构成成分的研究线索。为了能揭示出这颗红色行星远古时期的样貌,拉宾和他的同事们,使用好奇号化学摄像仪器上的远程微型成像望远镜,正在调查夏普山陡峭的地形地貌。

在漫长的火星纪年里,一些重大地质事件可以使岩层沉积,例如,火山爆发,就可以沉积薄薄的火山灰层,或厚层熔岩。科学家们可以通过分析地层状况,推断出产生该地层的地质事件,从而进一步揭示出火星某个地区,甚至整个星球的古老历史。

[图片上的英文,从上到下依次是:

水作用沉积物,处于较上部,含硫酸盐~~~~400米;

干燥的风作用沉积物,处于较下部,含硫酸盐~~~~150米;

河流湖泊作用沉积层,莫瑞孤峰群~~~~300米;

图像来自 化学摄像仪器的高分辨率远程微型成像仪]

这张夏普山斜坡的图像,显示了好奇号火星车,已经和将要探测的各种地形。化学摄像仪器传回的沉积地层的细节图像(图中框A区域和框B区域),提供了线索,去揭示形成它们的远古时代的环境。

(图像来源:美国航空航天局/喷气推进实验室/圣地亚哥马林空间科学系统/法国空间研究中心/法国国家科学研究中心/美国洛斯阿拉莫斯国家实验室/法国天体物理学与行星学研究所/美国宇航科学学会/法国南特行星科学和地球动力学实验室)

科学家们重点研究了约2790英尺(850米)厚的沉积层。夏普山基底部由约985英尺(300米)厚的粘土构成,可能与湖泊有关。此外,研究人员还发现了约490英尺(150米)厚的易受侵蚀层,很可能是在长期干旱期间,被风吹积成的沙丘积淀形成的。最后,科学家们还发现了约1310英尺(400米)的深浅交替的岩石薄层,这是典型的河漫滩沉积,标志着当时环境曾回归潮湿多水。

“我们可以在夏普山丘的沉积构造中看到当时气候环境的变化,”拉宾说。《地质学》杂志在线版上,科学家们详细介绍了他们的新发现。

此前研究发现,火星大约在30亿年前完全干涸。这些新发现表明,火星在完全干涸之前,曾在干旱期和水域水量充沛期之间,经历了几次大规模波动。

好奇号火星车计划爬上夏普山的山麓小丘,钻探其各种不同的岩层。这可以揭示一些事情,比如:干旱时期形成的沙丘,是由盐还是硅酸盐颗粒组成的?

拉宾说:“了解它们是由什么构成的,也许能帮助我们认识到,气候环境状况波动背后的原因。”

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