香港訊 8月7日，香港大學(xué)發(fā)布消息：港大地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)NASA好奇號(hào)火星車過(guò)去8年探索的實(shí)為風(fēng)成沉積物而不是湖相沉積物。
2012 年，美國(guó)太空總署（NASA）的好奇號(hào)火星車（火星探測(cè)車）登陸火星的蓋爾隕石坑內(nèi)，當(dāng)時(shí)不少科學(xué)家認(rèn)定隕石坑所處的位置為一個(gè)30 億年前形成的湖泊所在地；從那時(shí)起，好奇號(hào)火星車便進(jìn)行了逾 3190個(gè)火星日（約3278個(gè)地球日）的地質(zhì)研究，并針對(duì)性地研究蓋爾隕石坑內(nèi)的具有層理且含有粘土礦物的巖石。香港大學(xué)（港大）理學(xué)院地球科學(xué)系的研究團(tuán)隊(duì)在分析好奇號(hào)火星車收集得來(lái)的數(shù)據(jù)后，提出不同的論點(diǎn)-——其蓋爾隕石坑內(nèi)大部分的沉積巖實(shí)際上并不是在湖泊環(huán)境中形成的。
研究小組認(rèn)為，火星車在過(guò)去八年所探索和分析的沉積巖實(shí)際上是由風(fēng)成的砂質(zhì)或粉砂質(zhì)沉積物組成，而當(dāng)中的粘土礦物并非如估計(jì)般在湖泊環(huán)境中形成。他們提出，這些粘土礦物乃于早期火星降雨條件下因風(fēng)化成土作用形成，而當(dāng)時(shí)火星的大氣環(huán)境明顯有別于現(xiàn)代的火星大氣環(huán)境。
這項(xiàng)研究由港大地球科學(xué)系博士研究生劉嘉成、其論文導(dǎo)師Joe MICHALSKI博士及共同指導(dǎo)導(dǎo)師周美夫教授合作完成。研究團(tuán)隊(duì)主要利用火星車上的化學(xué)和礦物探測(cè)儀器獲取的數(shù)據(jù)，結(jié)合巖石結(jié)構(gòu)的照片，來(lái)揭示這些巖石的形成機(jī)制。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)最近于權(quán)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)前沿》（Science Advances）中發(fā)表。
“嘉成證明了蓋爾撞擊坑的巖石中存在一些非常重要、但無(wú)法用古湖泊環(huán)境來(lái)解釋的化學(xué)成分的變化趨勢(shì)?！?/span>Michalski 博士解釋說(shuō)?！坝行┰卦谒芯哂锌蛇w移性（可溶于水），有些元素在水中不具有可遷移性（傾向于保留在巖石中）。元素的可遷移性不僅取決于其類型，還取決于流體的性質(zhì)，比如說(shuō)溶液的酸堿度、鹽度、氧化還原性等。研究結(jié)果表明，在好奇號(hào)火星車探測(cè)的巖石剖面中，不可移動(dòng)性元素乃相互關(guān)聯(lián)，且其含量隨著巖石剖面的高度增加而逐漸富集，同時(shí)可移動(dòng)性元素隨著巖石剖面的高度增加而逐漸虧損。這意味著蓋爾撞擊坑巖石剖面中存在自上而下的化學(xué)淋濾，是一種在成土過(guò)程中才可觀察到的現(xiàn)象。”此外，研究還表明，在蓋爾古風(fēng)化殼的上部，鐵缺失便較為明顯，代表古代火星上的大氣層具有還原性，而不是現(xiàn)時(shí)的氧化性。
港大沉積學(xué)家兼地球科學(xué)系助理教授 Ryan McKenzie 博士說(shuō)：“理解火星大氣和地表環(huán)境的演化，對(duì)于探索火星上潛在存在過(guò)的生命及對(duì)我們認(rèn)識(shí)早期地球如何演化非常重要。研究火星非常困難，一個(gè)好的火星科學(xué)研究往往須結(jié)合創(chuàng)新的思維和先進(jìn)的科技。嘉成和共同作者們通過(guò)利用火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室上的載荷及設(shè)備，并結(jié)合遙感技術(shù)進(jìn)行了有趣的觀察和分析，以研究火星早期沉積物的化學(xué)成分，為早期火星的地表環(huán)境提供了重要信息。他們的數(shù)據(jù)對(duì)這些獨(dú)特巖層形成機(jī)制的現(xiàn)存假設(shè)提出了挑戰(zhàn)，并對(duì)它們形成時(shí)所處的大氣條件進(jìn)行了合理的推測(cè)。作者尤其證明了這些巖石的層理是由風(fēng)成沉積作用形成，而非氧化性化學(xué)風(fēng)化作用控制了這些巖石化學(xué)成分的變化，也就是說(shuō)，這些含粘土具有層理結(jié)構(gòu)的巖石并不是在湖泊水環(huán)境中形成，推翻了長(zhǎng)期以來(lái)的假設(shè)。這項(xiàng)工作將為未來(lái)的行星科學(xué)研究帶來(lái)啟發(fā)，邁向令人興奮的新方向。”
火星向來(lái)是科學(xué)家的研究焦點(diǎn)，今年5月中國(guó)首個(gè)巡視器「祝融號(hào)」火星車成功登陸火星，目前正在火星烏托邦平原巡視，其任務(wù)是探索火星氣候變化的礦物學(xué)和地球化學(xué)線索。中國(guó)計(jì)劃在未來(lái)十年內(nèi)進(jìn)行一次樣本返回任務(wù)。
（《中國(guó)基建報(bào)》記者 郭政新 香港報(bào)道）
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