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美国航空航天局（NASA）的“好奇号”（Curiosity）漫游车正在考察火星上盖尔环形山内的夏普山（Mount Sharp）。它发现，这座山峰是由一个巨大的湖泊在上千万年里沉积物质而形成的。 “好奇号”火星车的这些发现表明，远古的火星上曾经存在一个能够在这颗红色行星的多个区域长时间产生湖泊的气候环境。 “如果我们关于夏普山的假说站得住脚，就将挑战先前那种观点，即火星上温暖和湿润的环境只在短时间内出现在局部区域，甚至只在火星的地下存在过。”NASA喷气推进实验室的“好奇号”项目科学家阿斯温·瓦萨瓦达（Ashwin Vasavada）说，“更激进的一种解释是，火星古代更厚的大气层将全球气温提升到冰点以上，但目前我们还不知道大气层如何能够做到这一点。”
为什么这座具有层叠结构的山峰会位于一个环形山内，这是科学家一直难以回答的一个问题。夏普山高达5千米，低矮的山腰处暴露出来了成百上千层岩层。这些岩层中，有些形成于湖泊沉积，有些形成于河流沉积，还有些形成于风成沉积，它们见证了一个反复被湖水灌满又蒸发殆尽的火星湖泊，远比以前曾经仔细探查过的其他火星远古湖泊要大得多，湖水持续存在的时间也要长久得多。 “在破解夏普山形成之谜的道路上，我们正不断前进。”美国加州理工学院的“好奇号”项目科学家约翰·格罗青格（John Grotzinger）说，“现在是一座山峰的这片区域，在历史上可能是一系列的湖泊。” “好奇号”火星车目前正在探索夏普山最低处的沉积岩层，这是一片高达150米的岩石断面，被命名为默里构造（Murray formation）。河流将沙子和淤泥融入湖泊，在河流入湖口处发生沉积，形成了类似地球上河流入海口的三角洲。这个过程一次又一次地循环发生过。
“这个湖泊一而再、再而三地反复出现，带来的最大优势是，每一次湖泊又出现时，都相当于进行了另一场‘实验’，告诉你环境如何发挥作用。”格罗青格说，“随着‘好奇号’在夏普山上越爬越高，我们将经历一系列‘实验’，显示出大气、水和沉积物之间相互作用的模式。我们或许可以看到这个湖泊的化学性质如何随时间发生变化。这个假设得到了截至目前我们观测数据的支持，给未来一年内的观测检验提供了一个框架。” 在这个环形山被厚达至少数百米的物质填满之后，那些沉积物硬化变成了岩石。层层堆积起来的沉积岩层，在随后漫长的时间里被风力侵蚀，最终形成了现在这座山峰。
自2012年着陆以来，“好奇号”从着陆地点出发，一共行驶了8千米，才来到了夏普山脚下现在的探测位置。一路上，这辆漫游车不断发现线索，表明盖尔环形山底部的地形在湖泊时期不断发生着变化。 “我们发现的沉积岩暗示，古代的小型三角洲一个叠着一个。”英国伦敦帝国学院的“好奇号”科学团队成员桑吉夫·古普塔（Sanjeev Gupta）说，“‘好奇号’火星车跨过了一道边界，从主要由河流主宰的环境，来到了主要由湖泊主宰的环境。”
尽管此前的几项火星任务发现的证据已经表明，古代火星上存在湿润的环境，但对古代气候的模拟尚未确定，这样的环境能够产生足够漫长的温暖时期，让水能够稳定存在于火星的表面。 NASA的火星科学实验项目利用“好奇号”评估了火星古代潜在的宜居环境，以及火星环境在成百上千万年间经历过的重大改变。这个项目是NASA正在进行的火星研究的重要一环，也为本世纪30年代载人前往火星的任务作着准备。 NASA总部火星探测计划的首席科学家迈克尔·迈耶（Michael Meyer）说，“通过解释夏普山如何形成，我们对火星环境的演化有了更深的了解。这些知识还有助于规划未来的任务，用于搜寻火星上的生命迹象。”（编辑：Steed） |
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“好奇号”正在探测的火星盖尔环形山，在距今大约35亿年前可能是一个巨大的湖泊，存在湖水的时期长达上千万年。图片来源：NASA
这张示意图展示了盖尔环形山内的夏普山是如何形成的。左图显示了盖尔环形山被厚厚一层沉积物填满，黄色为干旱时期的风成沉积物，深色则为湿润时期的湖泊沉积物。右图则是经过漫长时间的风力侵蚀之后，这些沉积物形成了一座山峰。图片来源：NASA
