我們知道火星曾經比現在溼得多,但是水何時形成和蒸發掉的問題卻很難回答。現在一項新的研究表明,大約在44億年前,紅色星球上存在著水,比以前想像的要早得多。
這是基於對一顆名為NWA 7533的隕石的分析得出的,該隕石是在撒哈拉沙漠中拾取的,被認為起源於數十億年前的火星。隕石內部某些礦物質的氧化暗示存在水。
這些發現可能會將火星上預計的水形成日期推遲到大約7億年,而這是迄今為止37億年前的普遍共識。該研究還可以提供一些有關行星最初形成方式的見解。
「我研究了火星隕石中的礦物,以了解火星是如何形成的以及其地殼和地幔的演化,」日本東京大學的行星科學家高橋三口說,「這是我第一次研究這種特殊的隕石,因其深色而被暱稱為'黑美人'。我們對NWA 7533的樣品進行了四種不同的光譜分析,即化學指紋的檢測方法。結果使我們的團隊得出一些令人興奮的結論。」
行星科學家對行星和衛星上的水的故事非常感興趣。一個未知數是水形成後是否通過小行星和彗星的撞擊被添加到行星體中,或者它是否自然發生在行星形成過程中。
像NWA 7533這樣的古老巖石可以幫助科學家及時回溯,並發現它們所記錄的對行星撞擊事件的信息,並在它們形成時捕獲表面的某些礦物和化學成分。
在這種情況下,氧化就是水的明顯標誌。NWA 7533中的某些碎片可追溯到44億年前,這是我們擁有火星的最古老記錄(這可能就是為什麼一克這種隕石可以賣到10,000美元的原因)。
「隕石中的火成巖碎屑或碎石是由巖漿形成的,通常是由撞擊和氧化引起的。」高橋三口說,「如果在44億年前的火星地殼上或內部存在水而導致部分地殼融化,那麼這種氧化就可能發生。」
火星上的水早期出現表明,水實際上是在火星形成時就存在的,這反過來又對行星的形成起到了一定作用。水帶來生命,這就是科學家如此渴望在宇宙中追蹤水的原因之一。為了進行比較,我們知道地球上最早的生命痕跡可以追溯到至少35億年前。
隨著專家試圖弄清火星上何時存在水,以及水可能採取何種形式存在於火星,繼續進行火星的密切研究。最近的一項研究提出了這樣的想法,即紅色星球上可能同時存在液態水和地表冰。
研究小組的發現還表明,此時火星大氣層的化學成分(包括高水平的氫)可能使火星變暖,足以使水融化並存在生命,即使太陽此期間的太陽還很年輕,還很灰暗。
高橋三口說:「我們的分析還表明,這樣的影響會釋放出大量的氫,而在火星已經具有濃厚的二氧化碳絕熱大氣的時候,這將導致行星變暖。」