本报讯 一项对一块45亿年前形成的火星岩石的研究发现,当时火星上可能有丰富的热水。11月22日,相关研究成果发表于《科学进展》。
这块火星岩石被称为“黑美人”,在一次撞击后,它被抛入太空,最终坠落在撒哈拉沙漠。2011年,人们在摩洛哥发现了这块陨石——西北非7034号。通过研究这颗陨石,人们了解了许多火星信息。
澳大利亚科廷大学的Aaron Cavosie将“黑美人”形容为一块“垃圾桶”岩石,因为它是由数百块岩石碎片拼凑而成的。“这是火星历史的一场奇妙盛宴,包含了来自不同时期的岩石,其中许多碎片是火星上最古老的岩石。”
Cavosie团队花费了数年时间研究其中一小块岩石碎片,后者在火星表面下的岩浆中结晶,其中包括一颗直径50微米的锆石晶体。在检查这颗锆石后,研究人员发现它含有铁、铝、钠等元素,这些元素整齐地排列成洋葱一样的薄层。
“我们想知道,你在锆石中还能找到这样的元素吗?”Cavosie说,答案是澳大利亚南部的一个金矿床,那里的锆石几乎与这颗来自火星的晶体一模一样,包括不寻常的额外元素组合。
“在岩浆活动过程中,这种锆石只有在热液过程活跃的地方才会形成。”Cavosie说,“热水促使铁、铝、钠等元素在晶体生长过程中一层一层地进入晶体。”
这颗锆石经历过多次巨大冲击,包括一次古老的撞击事件。之后在1000万年至500万年前,另一颗陨石撞击了火星表面,并将“黑美人”抛入太空。尽管经历了这些剧烈撞击事件,这块岩石的晶体结构在原子尺度上依然完好无损。
Cavosie表示,缺少放射性损伤意味着这些额外元素本就是晶体的一部分,而不是后来被污染的。
美国斯坦福大学的Eva Scheller表示,如果这块岩石确实是在火星表面下的热水和岩浆环境中形成的,那么就意味着在河流和湖泊形成之前,可能有水蒸气释放到火星大气中。
“这块岩石为火星上最早的水提供了证据。”Scheller说。(杜珊妮)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/sciadv.adq3694
《中国科学报》 (2024-11-27 第2版 国际)