在火星上發現的古代熱液噴口，可能是生命的搖籃

【博科園-科學科普】火星表面上曾經有相當多的液態水，這已經是一個眾所周知的事實了。事實上根據最近的一項研究，火星南半球的一大片海域所擁有的水幾乎是北美五大湖的總和的10倍。這個海洋大約在37億年前就存在了，它位於今天被稱為Eridania盆地的地區。

MOLA地形數據，顯示最大和最小的遠古海洋水平。圖片：NASA/Joseph R. Michalski (et al.)/Nature Communications

然而一項基於美國宇航局火星勘測軌道飛行器(MRO)數據的新研究發現，在這個盆地底部發現了大量的礦藏，這可能被視為古代溫泉的證據。由於這種類型的水熱活動被認為是地球生命出現的原因，這些結果可能表明這個盆地曾經也曾承載過生命。

這項名為「火星上的Eridania盆地古老的水熱海底沉積物」的研究最近發表在《自然通訊》的科學期刊上。這項研究由香港大學地球科學與空間研究所的Joseph Michalski和來自倫敦自然歷史博物館的行星科學研究所和NASA的約翰遜航天中心共同主持。

火星南部的Eridania盆地在37億年前就已經擁有了海洋，海底沉積物很可能是水下熱液活動造成的。圖片：NASA

這個國際團隊一起使用了MRO的火星探測器(CRISM)所獲得的數據。自從MRO在2006年到達火星後，該儀器被廣泛應用於尋找在水中形成礦物殘留物的證據。在這方面CRISM對於記錄火星表面曾經存在的湖泊、池塘和河流是必不可少的。

在這種情況下發現了位於火星上的Eridania盆地中的大量礦藏，該盆地位於一個擁有紅色星球最古老外殼的地區。這一發現預計將成為尋找火星曾經溫暖潮濕環境的主要焦點。正如美國宇航局約翰遜空間中心的保羅·奈爾斯在最近的NASA新聞發布會上說的那樣：

即使我們從未找到火星上存在生命的證據，也能告訴我們生命可能在地球上開始的環境類型。火山活動與常設水相結合，條件很可能與地球上同時存在的條件相似——早期生命在這裡進化。

今天火星是一個寒冷、乾燥的地方，沒有火山活動。但大約37億年前情況就大不相同了。當時火星既擁有流動的水，也有常設的水體，這是由大量的河流沉積物和沉積盆地所證明的。蓋爾隕石坑是一個很好的例子，因為它曾經是一個主要的湖床，這就是為什麼它被選為好奇號漫遊者在2012年的著陸點。

說明了在30多億年前由海底熱液活動引起的南火星上的一些沉積物的起源。圖片：NASA

由於火星在這段時間有地表水和火山活動，所以它也會有水熱活動。這種情況發生在火山噴口向常設的水體開放的時候，使其充滿了水化的礦物質和熱量。在地球上仍然有一個活躍的地殼，過去的水熱活動的證據是無法保存的。但在火星上，地殼堅固而侵蝕很小，證據就被保留了下來。

它是一個深海、長壽的海洋和深海熱液環境。它能喚起地球上深海熱液環境，類似於在其他星球上生活的環境——不需要宜人的大氣或溫暖的表面，但只有岩石、熱量和水。

研究人員估計，Eridania盆地曾經擁有約21萬立方千米(5萬立方英里)的水。這不僅比所有五大湖加起來的水多九倍，而且還和古代火星上其他湖泊和海洋的總和一樣多。此外，該地區還經歷了在海洋被認為消失後存在的熔岩流。

從CRISM的光譜儀數據中，研究小組確定了蛇紋石、滑石粉和碳酸鹽的沉積物。結合基岩層的形狀和結構，他們得出結論，海底是火山裂隙開放的。除了表明這個區域可能曾經承載過生命，這項研究還增加了曾經被認為存在於火星上的潮濕環境的多樣性。

一種規模模型將地球和火星上的湖泊和海洋的水量與一種古老的Eridania海域所含的水量進行了比較。圖片：JJoseph R. Michalski (et al.)/Nature Communications

在古老的湖泊、河流、地下水、三角洲、海洋和火山噴發的證據之間，科學家們現在有了在一個常設的水域下發生的火山活動的證據。在火星上溫泉)。這也代表了天體生物學研究的一個新範疇，也是未來前往火星表面的目的地。

對水熱活動的研究也很重要，就像在木衛二、土衛二、土衛六和其他地方的衛星上發現的外太空一樣。在未來，機器人任務將被帶到這些世界，以達到在它們的冰表面下達到頂峰，調查它們的羽毛，或者冒險進入他們的海洋(在泰坦的例子中)尋找基本生命形式的蛛絲馬跡。

這項研究在火星之外也有意義，可以幫助研究地球上的生命是如何開始的。目前，陸地生命的最早證據來自於類似於埃爾坦尼亞盆地的海底沉積物。但由於地球上這一時期的地質記錄保存得很差，所以無法確定當時的情況究竟是什麼樣子。

考慮到火星與地球的相似之處，以及它的地質記錄在過去30億年間保存完好的事實，科學家們可以通過礦物沉積物和其他證據來判斷地球上的自然過程是如何在一段時間內形成和演化的。它還可以增進我們對太陽系的所有類地行星在數十億年演化的認識。

參考：NASA

作者：Matt Williams

來自：Universe Today

編譯：中子星

審校：博科園

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