施普林格·自然旗下學術期刊《科學報告》近日發布論文稱,火星表面發現的一些巖石沈積物可能來自於35億年前的古代海洋。科學家們推測在火星歷史早期,火星北半球可能短暫存在過海洋。

 

中國空間技術研究院、香港理工大學和俄羅斯科學院的研究人員,11月8日分析過中國探測器「天問一號」搭載「祝融號」火星車所收集的數據,發現火星北半球烏托邦平原南部存在與古代海洋近岸帶相符的地形特徵,如凹錐、多邊形溝槽和沈積通道。

 

研究人員還測定研究區域巖石沈積物的年代和物質組成。他們根據這些數據推測,烏托邦平原可能在約36.8億年前發生過洪水,並形成淺海和深海環境。但這片海洋在「地質學上很短的時間內」凍結,形成一條海岸線,在大約34.2億年前消失。

 

論文配圖標註了「祝融」號著陸地點和研究涉及的區域

 

香港理工大學教授吳波表示,研究區域可以被分為南部水或冰含量較少的淺海單元,以及北部水或冰含量較多的深海單元。他表示,即使是在淺水區,水深也可能達到600米,但現在還沒有足夠的數據來估計古代海洋的最大深度。

 

香港理工大學行星科學家謝爾蓋·克拉西爾尼科夫(Sergey Krasilnikov)認為,水中含有大量淤泥,從而形成了沈積物的分層結構。他推測,火星在歷史早期可能擁有一個「更厚、更溫暖」的大氣層。

 

論文中強調,「祝融號」的觀測數據仍無法作為火星古代海洋存在的直接證據,但發現烏托邦平原南部可能存在過大量水體,將增進人們對火星氣候演化的認識。

 

美國加州斯坦福大學行星地質學專家馬蒂厄·拉波特(Mathieu Lapotre)評論稱,早期火星是否存在過海洋依然是一個極具爭議的問題,對探索火星環境的演化具有重要意義。他認為新研究為未來火星探測提供了方向,人們可以通過火星任務進行檢驗。

 

「祝融」號在火星烏托邦平原拍攝的照片

 

早前已有許多證據支持曾有水在火星表面流動的假設,例如美國「毅力」號火星車的著陸地點傑澤羅隕石坑被認為可能存在過水。美國國家航空航天局(NASA)指出,傑澤羅隕石坑存在明顯的三角洲和河流痕跡,可能在35億年前形成過一個湖泊。

 

今年8月,美國加州大學聖疊戈分校斯克利普斯海洋研究所和加州大學伯克利分校的學者分析了NASA「洞察」號火星車收集的數據,計算出火星地表下可能存在大量液態水。

 

根據「洞察」號收集的火星地震數據,研究人員發現,火星地震波穿過巖石的速度,與充滿液態水的破碎火成巖的匹配度最高。分析顯示,「水庫」位於火星地殼中部巖石的微小裂縫和孔隙中,距火星表面約10至20公里。

 

美國「Space.com」網站指出,科學家對火星古代海洋有很多猜測,但只有將火星樣本帶回地球,通過科學家在地球上的更多儀器檢測分析後,才有可能研究出火星環境演化的真相。

 

今年9月,中國國家航天局宣布,「天問三號」火星採樣返回的實施時間將由2030年前後提前至2028年前後。「天問三號」任務計劃使用兩枚長征五號運載火箭,分兩次發射「天問三號」的軌道器、返回器組合體和著陸器、上升器組合體,實現火星樣品返回地球。

 

(原文鏈接:觀察者網


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