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古代火星温暖偶尔下雨还会变冷

  • 科学
  • 2019-08-21 14:04:37
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科学家早就知道古代火星上的水资源丰富,但对于液态水是否普遍存在,或者它是否大部分在冰中冻结,尚未达成共识。

温度是否足够高以允许水流动?这是在一段时间内发生的,还是偶尔发生的?表面是沙漠还是冰冻?温暖的条件使得生命在古代火星表面上独立发展的可能性更大。现在,对地球上类似沉积物的红色行星上的矿物沉积模式进行了新的比较,这使得早期火星有一个或多个长时间以暴雨和流动水为主的观点变得更加重要,水随后会冻结。

Briony Horgan教授(普渡大学)今天在巴塞罗那举行的Goldschmidt地球化学会议上介绍了这一发现,他说:“我们知道火星表面有一段时间被冻结;我们知道水有自由流动的时期。但我们不会我们确切地知道这些时期是什么时间,以及它们持续了多长时间。我们从来没有向火星区域发送无人任务,这些区域可以向我们展示这些最早的岩石,因此我们需要使用地球科学来了解那里可能发生的地球化学。

我们对俄勒冈州瀑布,夏威夷,冰岛和地球上其他地方的气候条件风化的研究可以向我们展示气候如何影响矿物沉积模式,就像我们在火星上看到的那样。在地球上,我们发现冰川中的二氧化硅沉积是熔化水的特征。在火星上,我们可以在更年轻的区域识别类似的二氧化硅沉积物,但我们也可以看到与地球温暖气候的深层土壤类似的老区域。这使我们相信,在3到40亿年前的火星上,我们有一个从温暖到寒冷的一般缓慢趋势,有着解冻和冻结的时期。

“如果是这样的话,那么在寻找火星上可能存在的生命这一点非常重要。我们知道地球生命的基石在地球形成后很快就会形成,而流动的水对于生命的发展至关重要。所以证明我们在火星上拥有早期流动的水,将增加简单生命可能与地球同时发生的机会。我们希望火星2020任务将能够更密切地关注这些矿物,并开始准确回答火星还年轻的时候存在的条件。“

对火星表面地质的分析支持从温暖到寒冷气候的趋势,但气候模型本身并不支持这一点,因为来自年轻太阳的热量有限。“如果我们的研究结果是正确的,那么我们需要继续研究火星气候模型,可能包括一些化学或地质,或其他可能使年轻行星变暖的过程,”Horgan说。

该研究小组将地球数据与使用NASA CRISM光谱仪检测到的火星矿物进行了比较,该光谱仪目前在火星轨道上运行,可远程识别曾经存在水的表面化学物质。他们还从Mars好奇号流浪者那里获取数据。Horgan教授是Mars 2020任务的共同调查员,将于2020年7月启动并于2021年2月开始探索Jezero Crater。

评论,斯科尼布鲁克大学教授Scott McLennan说:“这项工作特别令人兴奋的是,它使用了很好地理解了基于地球的地质过程,这些地理过程来自火星的良好类似物。结果不仅从发展的角度来看是有意义的。火星气候演化模型也展示了形成目前由好奇号探测器分析的所有样品中最有趣,最令人困惑和非结晶成分的可能机制。“(McLennan教授没有直接参与这项工作;这是一个独立的评论。)

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