2021年11月11日 11:43
環球科學
撰文 | 李·比林斯（Lee Billings）
翻譯 | 劉彬 ；
在美國航空航天局（NASA）「好奇」號火星探測器的所有發現中，最具劃時代意義的當屬它的著陸點蓋爾隕石坑（Gale Crater）內曾長期存在的一片巨大湖泊。然而，目前的一項新研究表明，這個「湖泊」可能只是一些體積更小、短暫存在的小水坑。
「好奇」號於2012年登陸火星，展開了對蓋爾隕石坑的探索。僅僅數月之後，在距隕石坑中心5.5千米的夏普山（Mount Sharp）腳下，火星探測器發現了泥岩地層——泥岩一般形成於靜水環境下的緩慢沉積。另外，探測器還發現了波痕構造，這來源於古老的河流。在「好奇」號繼續向上攀登後，還檢測到了零星的水蝕礦物。這些證據都指向一個看似無可爭議的結論：大約37億年前，蓋爾曾有一個大型湖泊，它也許存在了數百萬年之久，在此期間它可能成為了微生物的聚居地。流水將沉積物帶入湖中，夏普山由此緩慢沉積形成。
然而，香港大學行星科學家劉嘉誠（Jiacheng Liu）、喬·米哈爾斯基（Joe Michalski）和周梅福（Mei-Fu Zhou，音譯）在《科學·進展》（Science Advances）上發表的一項新研究卻認為，夏普山是風成沉積經降水風化形成的。
微生物可能依然能夠在這些少量的地表水中繁衍生息，只是僅僅保持了較短的時間，可能約幾萬年。隨後，夏普山上和山腳的任何地表水都消失了。這些結論來自於「好奇」號登上夏普山的過程中采集到的莫裏組（Murray Formation）沉積岩的化學特征。
米哈爾斯基說：「嘉誠回顧了火星探測器在最開始8年間途經的岩層，從隕石坑底往上算岩層總共出露400多米。他們還仔細分析了檢測出的元素豐度和礦物分布。」分析表明，隨著探測器不斷爬升，岩層中的元素豐度和礦物分布逐漸發生了改變：在高海拔地區，鐵等更容易被水沖走的元素變得更少；鋁等溶解度較低的元素豐度更高。這種模式與地球上許多岩層中出現的、由降雨驅動的「自上而下」的風化作用大致相同。
美國芝加哥大學的行星科學家埃德溫·凱特（Edwin Kite， 並未參與這項研究）表示：「如果這一結果屬實，將會質疑目前火星沉積岩山脈的起源理論。」但是他補充道，「好奇」號缺少確認蓋爾隕石坑「地面實況（ground truth）」所需要的工具，其中包括高分辨率X射線光譜儀，這能更好地評估元素豐度的變化。「好奇」號的「姐妹」——「毅力」號就攜帶了這種儀器，但它正位於數千千米外的傑澤羅隕石坑（Jezero Crater）。 ；
美國萊斯大學的行星科學家、「好奇」號和「毅力」號科學團隊成員，柯爾斯滕·西巴赫（Kirsten Siebach） 說，在目前缺乏更確鑿數據的情況下，「好奇」號團隊將堅持最初的解釋。「我暫時並不認為有必要更改蓋爾隕石坑的成因，不過我們畢竟一直在收集新的證據，如果需要對過去的結論進行更改和完善的話，我們也會持開放的態度。」
