NASA的好奇号在火星上发现了古老的绿洲

美国宇航局的好奇号火星探测器于2019年5月12日拍摄了这张自拍照。 图片来源：NASA / JPL-Caltech / MSSS

想象一下池塘点缀在盖尔火山口的地面上，这是好奇号正在探索的100英里宽（150公里宽）的古老盆地。溪流可能已经在火山口的墙壁上划出了一条线，朝着它的底部流去。快速向前看历史，你会看到这些水道泛滥然后干涸，这个循环可能在数百万年中重复了无数次。

这是好奇号科学家在今天发表的一篇自然地球科学论文中描述的景观。作者将月球车发现的富含矿物盐的岩石解释为浅层咸水池塘经历溢流和干燥的证据。当火星环境从湿润的环境过渡到今天的冰冻沙漠时，这些沉积物充当了气候波动的一个证据。

科学家们想知道这种转变需要多长时间，以及具体发生的时间。这一最新线索可能是好奇号朝着一个被称为“含硫酸盐单元”的区域前进时发现的迹象，该区域预计是在更加干燥的环境中形成的，它与山下明显不同，好奇号在那里发现了持续存在的淡水湖的证据。

盖尔陨石坑是一次大规模撞击的古老遗迹，水和风携带的沉积物最终一层一层地填满了火山口底部，沉积物硬化后，风将层状岩石刻入高耸入云的夏普山，如今好奇心正在攀升。现在暴露在高山的山坡上，每一层都揭示了火星历史的不同时代，并提供了有关当时盛行环境的线索。

“我们去盖尔陨石坑是因为它保存了火星变化的独特记录，”加州理工学院的主要作者威廉·拉平说，了解地球的气候何时以及如何开始演变是另一个难题，火星何时以及多久能够支持地表的微生物生命？”他和他的合著者描述了好奇号于2017年在500英尺高（150米高）的沉积岩断面中发现的盐“萨顿岛”。这是好奇号于2017年访问的。团队已经知道“老索克（Old Soaker）”地区有间歇性的干燥期。但是萨顿岛的盐表明水也浓缩成盐水。

通常，当一个湖完全干涸时，它会留下一堆纯净的盐晶体。但是萨顿岛的盐却不同：一方面，它们是矿物盐，而不是食用盐，它们还与沉积物混合，表明它们在潮湿的环境中结晶，可能恰好是在充满盐水的蒸发浅池下面。

考虑到地球和火星在早期相似，Rapin推测萨顿岛可能类似于南美Altiplano上的盐湖。从山脉流入该干旱高海拔高原的溪流和河流导致类似于火星古老的大风火山口的封闭盆地。与大风一样，高原上的湖泊也受到气候的严重影响。拉平说：“在较干燥的时期，高原湖泊会变得更浅，有些会完全枯竭。” “没有植被的场景甚至使它们看上去有点像火星。”

火星干燥的迹象

萨顿岛的盐分丰富的岩石只是火星车队用来拼凑火星气候变化的几个线索中的一个。在2012年开始的好奇号旅程的整个过程中，科学团队发现火星上长时间内从干到湿的循环都是如此。

到目前为止，好奇号遇到了许多平坦的沉积物层，这些沉积物层已经轻轻地沉积在湖底。田纳西大学的专家克里斯·费多（Chris Fedo）专门研究沉积层，他指出，好奇心目前在大型岩石结构上运行，而这些岩石结构只能在高能量的环境中形成，例如风吹拂的区域或流动的溪流。

好奇号已经发现了远处含硫酸盐单元中更多的倾斜层。科学小组计划在未来几年内去那里，并调查那里的岩石结构。如果它们形成的时候持续了很长一段时间在干燥的条件下，这可能意味着粘土单元只是一个中间阶段——一个通往盖尔陨石坑含水历史上不同时代的大门。

费多说：“我们还不能确定粘土层中是否有风或河流沉积，但我们可以坦然地说，这与之前的情况或未来的情况肯定不一样。”

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