NASA的好奇號火星車在火星上發現了一個古老的“綠洲”

如果您可以追溯到35億年前，那麼火星會是什麼樣？上圖為南美Altiplano中的Quisquiro鹽灘充滿了鹹水湖，科學家認為火星的蓋爾撞擊坑（Gale Crater）以前可能存在類似景象。

想象一下，好奇號正在探索的150公里寬的古盆地蓋爾撞擊坑（Gale Crater），地面遍佈池塘。溪流可能沿著山壁順流而下，直至撞擊坑底部。如果按動歷史的“快進鍵”，我們會看到這些水道溢位然後乾涸，這種迴圈可能在數百萬年中多次重複。

這就是好奇號科學家發表的《自然地球科學》論文中所描述的場景。作者將好奇號火星車發現的富含礦物質鹽的岩石解釋為淺層鹹水池塘歷經溼潤和乾燥過程的證據。隨著火星環境從溼潤的土地過渡到如今的冰凍沙漠，這些沉積物成為了氣候波動產生的印記。

科學家們想了解這種轉變需要多長時間，以及確切何時發生。最新線索可能是好奇號朝著被稱為“含硫酸鹽單元”（sulfate-bearing unit）的區域前進時發現的跡象，該區域預計是在更加乾燥的環境中形成的。它與下山形成了鮮明的差異，好奇號在那裡發現了持續存在的淡水湖的證據。

蓋爾撞擊坑是一次大規模撞擊的古老遺蹟。流水和氣流攜帶的沉積物最終逐層填充在撞擊坑中。沉積物硬化後，風將層狀岩石蝕刻成好奇心正在攀升的夏普山。現在暴露在外的層狀山坡，每一層都揭示了火星不同時代的歷史，幷包含當時環境的主要線索。

加州理工學院的主要作者William Rapin說：“硫是生命的基本元素，”？“而且我們證明水中有硫酸鹽。”“我們去蓋爾撞擊坑是因為它儲存了火星變化的獨特記錄，瞭解行星的氣候何時開始以及如何演變是另一個難題：火星能夠在何時以及多長時間內能夠維持表面微生物？”

他和他的合著者描述了在一個150米高的被稱為“薩頓島（Sutton Island）”的沉積岩中發現的鹽類，好奇號曾在2017訪問過。根據一個名為“Old Soaker”的地方一系列泥板裂縫，研究小組已經知道這個地區有間歇性的乾旱期。但是薩頓島上的鹽表明此處的水也濃縮成鹽水。

△“Old Soaker”泥板裂縫

通常，當一個湖完全乾涸時，會留下一堆純鹽晶體。但是薩頓島的鹽卻不同：一方面，它們是礦物鹽，而不是食用鹽。這些鹽還與沉積物混合，表明它們是在潮溼的環境中結晶-可能恰好是在充滿鹽水的蒸發淺池下面。

考慮到地球和火星在早期相似性，Rapin推測薩頓島可能類似於南美Altiplano的鹽湖。從山脈流入乾旱且高海拔高原的江河溪流導致通往類似於火星古老的蓋爾撞擊坑的封閉盆地。與蓋爾撞擊坑一樣，Altiplano上的湖泊也受到氣候的嚴重影響。

上圖動畫演示了科學家認為隨著蓋爾撞擊坑逐漸枯竭而可能留下的鹹水池塘和溪流。 影象的底部是蓋爾撞擊坑的底部，山頂是夏普山的一面。

好奇號已經發現更多的含硫酸鹽岩層。科學小組計劃在未來幾年內開車到那裡，並調查那裡更多的岩石結構。

Rapin說：“我們知道在接下來的幾年裡，接下來發生的事情包括硫酸鹽沉積物，將有一個答案，也許是一個很大的答案。”