火星宜居时间可能比我们想象的要长

在远古时期，盖尔陨坑曾是一片大湖，湖水清澈碧蓝，波光粼粼。如今，它成了火星红色表面上一个 90 英里宽的洞。水已经消失了，但它留下的沉积物却能提供线索，告诉我们火星曾经何时何地适宜生命生存。

好奇号火星车自 2012 年以来一直在寻找这些线索。好奇号在盖尔陨坑周围漫游，并缓慢爬升至其中心 3 英里高的夏普山，研究湖泊随着时间的推移而沉积的岩层。

今天，对火星探测车发现的新分析显示，这颗红色星球在 38 亿至 31 亿年前拥有支持生命存在的物理、化学和能量成分。这正是地球上生命开始的时间，而且这个时间范围比科学家之前假设的要大。

回顾过去

纽约州立大学石溪分校的地球化学家乔尔·胡罗威茨带领一支大型团队仔细研究了盖尔陨坑 100 米深的岩层中的化学成分。岩石中的化学物质表明了它们是在什么样的条件下形成的。

为了重建这颗红色星球过去的气候，胡罗维茨和他的团队测量了每层岩石中铝的含量，以及钠和钙等容易从岩石中浸出的矿物质的含量。

在温暖的环境下，水更容易溶解和化学改造岩石。因此，如果岩层含有大量铝，但钠或钙含量不多，则表明该岩层是在温暖的环境下形成的。冷水的化学活性较低，因此，如果岩层中钠和钙含量较高，则表明该岩层是在温暖的环境下形成的。

这些岩石表明火星最初很冷，然后变得温暖潮湿。最终由于大气层的剧烈损失，火星变得干燥，但新结果表明火星温和气候持续的时间比科学家预期的要长。

盖尔陨坑效果图，夏普山位于其中心。好奇号探测器目前正在探索该地区。NASA/JPL

此外，湖泊的上层充满了氧化剂，而深层则含有还原剂；这两种分子共同提供食物，假设的火星生物可以利用这些食物来获取能量。

该湖还提供了地球上微生物可以繁衍生息的各种生态位。浅水区溶解氧充足，深水区则缺氧，还有介于浅水区和深水区之间的各种环境。

胡罗维茨说：“如果存在微生物的话，这个湖泊将为微生物生命提供多种选择。”

至于火星上是否真的曾进化过生命，这不是好奇号能够回答的问题。这辆火星车正在确定火星上何时何地可能存在生命，这将有助于 NASA 的火星 2020 探测器在几年内寻找这颗红色星球上存在生命的实际证据。“我们从好奇号那里学到了很多关于如何进入下一个阶段的知识，”Hurowitz 说。

尽管这项研究的结果很有道理，但 Hurowitz 表示他仍然感到惊讶。“我认为我们没想到我们能够如此详细地了解 35 亿年前湖泊的化学条件。这实际上是一个非常类似于地球的环境。”

火星如何变暖仍是一个谜，但科学家认为这可能与火山、外太空撞击或行星倾斜有关。但火星从温和的气温到如今寒冷干燥的荒凉状态的极端转变似乎是由于火星大气层泄漏到太空所致。

随着好奇号继续攀登夏普山，它将有机会研究这个古老湖泊的更多层面，并提供更多有关该星球历史的线索。