火星古湖泊是否存在？探测器找到有力证据
这张来自好奇号火星车的图像展示了火星盖尔陨石坑的一部分，火星车在那里发现了有趣的金属矿物沉积。这些矿物为火星上存在过古老湖泊提供了更多证据。图片来源：NASA/JPL/加州理工学院。
多年来，越来越多的证据表明火星盖尔陨石坑曾存在过一个古老湖泊。美国国家航空航天局的好奇号火星车已发现了更多线索。该火星车在火星的一处发现了迄今最高浓度的铁、锰和锌。这些金属矿物存在于岩石中保存完好的波纹里。这些矿物的化学性质和位置为该地点曾存在过一个浅湖提供了有力支持。
火星上的古湖泊
科学家们长期以来一直认为盖尔陨石坑中曾存在过一个湖泊或一系列湖泊，好奇号火星车一直在那里进行探索。现在，好奇号又发现了更多关于那个古湖泊的证据。
洛斯阿拉莫斯国家实验室领导的研究人员近日表示，火星车发现了火星上迄今同时发现的铁、锰和锌的最高浓度。这些金属矿床与地球上湖泊中化学反应形成的矿床相似。此外，好奇号在岩石的波纹中发现了这些金属。似乎一个古老的浅湖形成了这些波纹，并在其中沉积了这些金属。
耐人寻味的是，在地球上，像这样的沉积物几乎总是有微生物生命存在。这并非火星上存在古代生命的证据，但两者的相似性令人震惊。
研究人员将经过同行评审的研究成果发表在《JGR行星》期刊上。
艺术家描绘的火星盖尔陨石坑中的古老湖泊示意图。图片由Kevin Gill提供（CC BY 2.0许可）。
好奇号发现了一处矿物宝藏
好奇号近期在一处名为Amapari Marker Band的裸露岩石深色区域发现了这些矿物。该探测器利用其化学与相机（ChemCam）仪器，在岩石中保存的波纹里检测到了铁、锰和锌。
“这些金属是在保存下来的波纹中发现的，这是我们拥有的最明确的证据，表明盖尔陨石坑中曾存在过湖泊。”
阿马帕里标志带岩层露头中保存的波纹。图片来源：Mondro等人 / 美国国家航空航天局喷气推进实验室 / 加州理工学院 / MSSS。
过去生命的证据？
在地球上，一些微生物利用这些相同的金属矿物作为食物和能量来源。这些矿藏本身并不能证明过去存在过微生物生命。但它们确实表明，如果火星上曾经存在过生命，那么当时的条件是适合生命繁衍的。
“鉴于阿马帕里标记带所带来的令人兴奋的天体生物学意义，这类材料应优先用于未来好奇号的化学分析。”
有趣的是，这些沉积物位于夏普山的山坡高处。随着昔日的湖泊逐渐干涸，剩余的水洼仍可能曾支持过生命。
这篇论文解释道： “这个发现最令人惊讶的是，探测器当时正在探索火星上这一时期沉积的岩石，而火星的气候正从湿润向干燥转变。保存有波纹的岩层正下方的岩石表明，火星表面曾持续存在更干燥的环境。这个浅湖是覆盖了陨石坑内大部分沉积岩丘的沉积物的至少一部分，它随着时间的推移变得越来越深。像这样的深湖可能存在化学梯度，并且会有适合生命存在的有利条件。”
主要作者帕特里克·加斯达是来自新墨西哥大学的ChemCam仪器科学团队成员，同时也是洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究科学家。图片由新墨西哥大学提供。
用激光照射岩石
想知道好奇号是如何分析岩石的吗？它会用激光照射岩石。这种技术被称为激光诱导击穿光谱法，原理是将样本的一小部分蒸发成等离子体——也就是由激发态、分解的原子组成的极热云团。然后ChemCam分析来自这团云的光，以确定岩石中含有哪些元素。在这种情况下，它发现了一组金属，这些金属在地球上通常会一起出现在湖泊中。
火星上观测到的最为多样的有机分子
近日，美国国家航空航天局（NASA）还报告称，好奇号火星车在火星上发现了迄今为止最多样化的有机分子集合。总体而言，它在一块名为玛丽安宁的岩石中发现了21种有机物，其中7种是此前从未发现过的。
此前，好奇号还发现了火星上迄今为止所发现的最复杂的有机分子。科学家认为它们是脂肪酸的残留物。
盖尔陨石坑中的龙鳞
好奇号此前在盖尔陨石坑发现了一些不寻常的龙鳞状结构。该探测器之前也见过类似结构，但从未在一个地点发现如此多的数量。这是迄今为止发现的此类鳞片结构数量最多的一次。好奇号是在安托法加斯塔附近发现它们的，安托法加斯塔是夏普山斜坡上一个相对年轻、宽33英尺（10米）的撞击坑。
“我们驶过的许多岩石都有着令人惊叹的纹理，成千上万蜂窝状的多边形交错分布在它们的表面。我们以前也见过这类带有多边形图案的岩石，但它们似乎从未像现在这样数量如此惊人地多。”
科学家们尚未确切知道这些特征是如何形成的。但之前见过的类似特征很可能是由干泥形成的。因此它们可能是在数十亿年前的干湿循环中，随着湖泊或其他小型水体干涸而形成的。
好奇号火星车近期也发现了更多龙鳞。这些是岩石上的多边形特征，看起来很像大型的化石爬行动物鳞片。火星车之前也见过类似的特征，但这是在同一地点发现的数量最多的一次。图片来源：NASA/JPL/Caltech/MSSS/Kevin M. Gill。
由好奇号拍摄的部分龙鳞状结构的另一视角。图片来源：NASA/JPL/Caltech/MSSS。
要点：美国国家航空航天局的好奇号火星车发现了更多关于火星上存在古代湖泊的证据。保存下来的岩石波纹中的金属矿物提供了线索。
盖尔陨石坑表面与地下水及风化作用的潜在机制及其意义
经由洛斯阿拉莫斯国家实验室
BY: Paul Scott Anderson
FY: AI
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://earthsky.org/space/ancient-lake-on-mars-dragon-scales-curiosity-rover/
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