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如果跟随毅力号火星车降落在火星表面的杰泽罗（Jezero）陨石坑，满目皆是的黄沙碎石，荒芜死寂。但是盆地边缘一些层状的岩石可能会令人惊喜，它们如同书页一般诉说着火星曾经的湿润岁月。 37亿年前，这里曾是一片波光粼粼的千里碧湖，一条小河源源不断地将上游的水和泥沙注入这个大湖。暴雨时期，小河也会变得暴躁，携带着砾石一泻而下，逐渐停积在碧波之下，火星早期的景象与地球景象别无二致。这个结论是根据毅力号探测器所拍摄到的图像所得出的。 2021 年 2 月 18 日，美国宇航局毅力号火星车降落在杰泽罗陨石坑，从陨石坑内部拍摄的沉积岩层的图像首次证实，火星确确实实曾经存在湖泊、河流、蒸发等水循环。而在此之前，火星曾经存在水系都是通过卫星遥感影像的推测。 美国宇航局的毅力号科研团队对杰泽罗陨石坑露头的高分辨率图像进行处理和组合之后，层状的岩石展露在科学家的眼前。这些层状沉积岩层形成的环境类似于地球河流三角洲，当河流注入湖泊时，水流携带的物质会在河口三角洲一层一层的沉积下来，形成沉积扇。 如果仔细观察杰泽罗陨石坑三角洲的图像，我们会注意到一层由大石块和鹅卵石组成的粗颗粒岩层镶嵌在三角洲沉积岩层的最顶层。一些巨石宽达 1 米，重达数吨，科学家推测这些巨大的岩石来自陨石坑之外，很可能来自于陨石坑边缘或者是几十公里外的上游。 这些椭圆形的巨石诉说着火星上山洪暴发，激流奔腾的往事。火星洪水的威力足以将上游的巨石卷起，随山洪倾泻而下，要携带这些巨砾，洪水每秒流速可高达 9 米，每秒流量需要高达3000 立方米。 而在粗颗粒的砾石层下方，则是更早沉积的细颗粒沉积物，表明在大部分时间里，古老的湖泊都由一条缓缓流动的河流补充水量，直到气候剧烈变化，在湖泊历史结束时或接近结束时发生偶发性洪水。 当火星气候环境突变，湖泊干涸，数十亿年的风侵蚀将三角洲的沉积岩层剥蚀出露，才形成现今的景观。 层状的沉积岩层在地球上随处可见，它们通常是岩石颗粒经水流、冰川的搬运作用，到一定地点沉积下来，受到高压的成岩作用，逐渐形成岩石。沉积岩保留了许多地球的历史信息，包括有古代动植物化石，沉积岩的层理包含地球气候环境变化的信息。 同样地，火星沉积岩也可能包含揭示火星气候变化秘密的钥匙，科学家们希望在这些沉积岩中发现火星气候发生突变的线索。 杰泽罗陨石坑曾经是一个湖泊，这一点已毋庸置疑。湖泊意味着水，水是生命之源。如果火星存在过生命，那么在火星的沉积物中保留火星生物的化石不无可能，如果能找到有机物化石，人类是该惊喜呢？还是恐慌呢？ 那么，火星的湖泊为何消失了呢？宇宙万物，终将逝去，唯有死神永生。 每颗星星都有生死轮回，无法避免。恒星燃尽自己的燃料之后变成红矮星，不再发光发热。行星内部的放射性物质消耗殆尽之后，也就不会产生能量，随之而来的就是内部逐渐冷却凝固，岩浆不再活动。 相比地球，火星要小很多，它只有地球体积的38%，这意味着它冷却的速度要比地球快很多。大约31亿年前开始，火星内部逐渐冷却凝固，岩浆活动越来越弱。 而岩浆活动与磁场的产生息息相关，凝固的火星内部无法产生固定的磁场，这些磁场本来像护盾一样保护着火星的大气，在它消失后，来自于太阳的电离物质，不断刮走火星上的大气和水分。 另一方面火星因为其个头太小，引力也小，过小的引力无法束缚水和大气，大量的水和大气向外逃逸跑到了太空中。 逐渐消失的大气层导致火星无法保湿，造成火星气候处于一个干燥的环境中，而这种环境很容易促进氧化作用发生。例如，在地球比较干燥的侏罗纪、白垩纪时代，我国西南地区形成了大量红色的沉积岩，地质学家将其称为“红层”，这些红层就是因为铁离子的氧化形成的。 相比地球，火星地表的岩石含有更多的铁元素。火星外壳岩石中的铁元素与水发生氧化反应，形成呈红色的三价铁离子，将水锁在火星表层，科研人员估计火星上的岩石锁住的水分要比地球上的岩石多25%。 这个过程加剧火星表面水的消耗，数十亿年之后，火星表面变得荒芜一片，也造成整个火星地表呈现红色。 今日的火星，明日的地球。在火星从蓝色海洋覆盖的“水星”，到荒芜的“死星”的演化历程之中，我们不仅可以窥见地球的未来，而且如果能在火星上找到生命存在过的证据，那么人类将在瀚海的宇宙中不再孤独，外星人之迷也不再是传闻，生命甚至文明很可能在人类未涉足的群星里遍布。 无论如何，火星将是人类星辰大海航图上的前哨。 参考文献：Nicolas Mangold, Perseverance rover reveals an ancient delta-lake system and flood deposits at Jezero crater, Mars, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abl4051. www.science.org/doi/10.1126/science.abl4051 end 精彩回顾 从相对论到引力波，百年宇宙学发展史 寒武纪来客 Cambrian-traveler 宇宙.星辰 地球.进化 哲学.人间 分享.点赞.在看三连击，分享给更多小伙伴 转载或合作请联系ID：cambrian-visitor |
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