地球上1500万年前的陨石坑揭示了火星曾有水存在的线索

来自德国一个古代撞击地点的陨石样本可能为火星上海洋和生命的历史提供新的线索。

里斯陨石坑，或称诺德林格里斯，位于德国巴伐利亚西部，形成于大约1500万年前，当时一颗陨石撞击了它。这个地方有令人难以置信的保存完好的岩石和矿物，它们与火星表面有相似之处。因此，根据一项新的研究，来自地球上这个撞击地点的样本可能会揭示火星的过去。

在德国南部，一个直径15英里(24公里)的陨石坑，由1500万年前的陨石撞击而成。(图片来源:NASA WorldWind)

加州大学河滨分校(University of California, Riverside)生物地球化学教授、这项新研究的作者之一蒂姆莱昂斯(Tim Lyons)在一份描述这项新研究的声明中说，“我们感兴趣的问题不是现在的火星上是否存在生命。”“我们想知道的是，数十亿年前火星上是否存在生命，这似乎更有可能。”

上图是由美国国家航空航天局的泰拉卫星拍摄的模拟的里斯陨石坑的自然色图像，诺德林根市位于市中心附近，深绿色表示森林，亮绿色表示农业，蓝灰色表示建筑和路面，底部的图像是一张高程地图，最低的区域显示为绿色，最高的区域显示为灰白色。(图片来源:NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS，美国/日本ASTER科学队)

今天的火星太冷了，在其表面没有液态水，而液态水是地球上生命的必需条件。然而根据这项研究，40亿年前，火星表面的温度可能足以形成海洋，甚至可能形成生命。

加州大学河滨分校(UC Riverside)生物地球化学专业的研究生、论文的第一作者之一克里斯·蒂诺(Chris Tino)在声明中说，“要让火星变暖，形成足够的液态水，它的大气层可能需要大量的温室气体，尤其是二氧化碳。”

研究人员研究了里斯陨石坑的岩石样本，那里曾经是一片水域，他们的研究结果表明，根据氮同位素的比例，这些样品的pH值很高，同时碱度也很高，这表明pH值不平衡。

美国宇航局的2020年火星探测器计划在一个类似的，保存完好的古代陨石坑着陆，人类猜想在过去也曾有液态水存在。研究结果表明，火星陨石坑的化学成分与里斯陨石坑相当。因此，研究里斯陨石坑样本的碱度、pH值和氮含量，可以帮助研究人员更好地了解火星上古代水的性质，进而确定数十亿年前火星大气中的二氧化碳含量。

研究人员在声明中说，尽管火星上不太可能有足够的氧气来支持复杂的生命，比如人类或动物，但如果火星上的水的pH值是中性的，并且是高碱性的，那么简单的微生物就可以生存下来，科学家补充说，这些条件表明大气中有足够的二氧化碳使地球变暖，并使液态水成为可能。

蒂诺在声明中说：“在这项研究之前，还不清楚像氮同位素这样简单的东西是否可以用来估计火星上古代水域的pH值。”“pH值是计算大气中二氧化碳含量的一个关键参数。”因此，在NASA的火星2020任务中收集的样本可以用来研究氮同位素比率，并用来确认这颗红色星球的古老大气中是否有二氧化碳。

里昂在声明中说：“可能需要10到20年的时间才能将样本带回地球。”“但我很高兴地知道，一旦这些样本被分发到美国和世界各地的实验室，我们或许已经帮助确定了第一个要问的问题之一。”

研究结果发表在2月26日的《科学进展》杂志上。

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