火星为何是红色的?我们过去的认识可能是错误的。

火星为何是红色的?我们过去的认识可能是错误的。

红色和火星是相辅相成的,就像地球和海洋、土星和光环一样。然而,我们对这颗红色星球如何形成其标志性色调的理解可能是错误的。2 月 25 日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究详细介绍了一种以水铁矿为重点的新假设水铁矿可能形成于火星上仍有水的时候——可能当时火星适宜居住。

看到红色

在天文学家研究火星的几十年中,我们了解到火星独特的颜色来自覆盖火星的尘埃中生锈的铁矿物。在这颗红色星球 45 亿至 46 亿年的历史中,岩石中的铁与空气中的水和氧气发生了反应,类似于地球上铁锈的形成方式。产生的氧化铁随后分解成尘埃,并随风散布到整个星球。

红色星球火星的标志性颜色是其 46 亿年历史中锈蚀和侵蚀共同作用的结果。火星曾比我们今天所知的干燥贫瘠世界更加湿润。在火星早期历史中,岩石中的铁与氧气和水发生反应生成铁锈。铁锈被冲刷到曾覆盖火星的河流、湖泊和海洋中,并融入到下面的岩石中。火山活动也可能引发融冰事件,进一步加剧了这一过程。火星干涸后,这些生锈的岩石在数十亿年的时间里分解成尘埃。强风将这些尘埃吹遍了整个火星表面,逐渐将火星变成了红色。如今,研究火星的航天器对尘埃进行了分析,发现形成铁锈的富水环境的痕迹仍然保留在尘埃中。图片来源:ESA。

然而,氧化铁有不同的种类。多年来,天文学家一直在争论火星铁锈的确切化学性质。弄清这种铁锈是如何形成的,是了解火星生锈时环境条件的关键窗口。与这一环境问题密切相关的是火星是否曾经适宜居住。

此前,仅基于航天器观测对火星尘埃中的氧化铁成分进行的研究并未发现其中存在水的证据。这让研究人员得出结论,这种特殊的氧化铁必定是一种名为赤铁矿的矿物。

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它到底是哪种氧化铁?

这项新分析将航天器观测结果与一些新开发的实验室技术相结合,表明火星的红色与含水的氧化铁(即水铁矿)更相符,而不是赤铁矿。

水铁矿通常在冷水周围快速形成,这意味着它一定是在火星表面仍有水时形成的。尽管数十亿年来水铁矿不断被磨碎并散布在地球上,但它至今仍保留着这种水的特征。

当尝试在实验室中用不同类型的氧化铁复制火星尘埃时,这项研究的团队发现了一个令人惊讶的事实。

布朗大学博士后研究员、这项研究的共同作者阿多马斯·瓦兰蒂纳斯 (Adomas Valantinas) 在一份声明中表示:“我们发现,混合了玄武岩(一种火山岩)的铁水矿与火星航天器所看到的矿物最为吻合。”

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