【博科园-科学科普】火星表面上曾经有相当多的液态水，这已经是一个众所周知的事实了。事实上根据最近的一项研究，火星南半球的一大片海域所拥有的水几乎是北美五大湖的总和的10倍。这个海洋大约在37亿年前就存在了，它位于今天被称为Eridania盆地的地区。
MOLA地形数据，显示最大和最小的远古海洋水平。图片：NASA/Joseph R. Michalski (et al.)/Nature Communications
然而一项基于美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)数据的新研究发现，在这个盆地底部发现了大量的矿藏，这可能被视为古代温泉的证据。由于这种类型的水热活动被认为是地球生命出现的原因，这些结果可能表明这个盆地曾经也曾承载过生命。
这项名为“火星上的Eridania盆地古老的水热海底沉积物”的研究最近发表在《自然通讯》的科学期刊上。这项研究由香港大学地球科学与空间研究所的Joseph Michalski和来自伦敦自然历史博物馆的行星科学研究所和NASA的约翰逊航天中心共同主持。
火星南部的Eridania盆地在37亿年前就已经拥有了海洋，海底沉积物很可能是水下热液活动造成的。图片：NASA
这个国际团队一起使用了MRO的火星探测器(CRISM)所获得的数据。自从MRO在2006年到达火星后，该仪器被广泛应用于寻找在水中形成矿物残留物的证据。在这方面CRISM对于记录火星表面曾经存在的湖泊、池塘和河流是必不可少的。
在这种情况下发现了位于火星上的Eridania盆地中的大量矿藏，该盆地位于一个拥有红色星球最古老外壳的地区。这一发现预计将成为寻找火星曾经温暖潮湿环境的主要焦点。正如美国宇航局约翰逊空间中心的保罗·奈尔斯在最近的NASA新闻发布会上说的那样：
即使我们从未找到火星上存在生命的证据，也能告诉我们生命可能在地球上开始的环境类型。火山活动与常设水相结合，条件很可能与地球上同时存在的条件相似——早期生命在这里进化。
今天火星是一个寒冷、干燥的地方，没有火山活动。但大约37亿年前情况就大不相同了。当时火星既拥有流动的水，也有常设的水体，这是由大量的河流沉积物和沉积盆地所证明的。盖尔陨石坑是一个很好的例子，因为它曾经是一个主要的湖床，这就是为什么它被选为好奇号漫游者在2012年的着陆点。
说明了在30多亿年前由海底热液活动引起的南火星上的一些沉积物的起源。图片：NASA
由于火星在这段时间有地表水和火山活动，所以它也会有水热活动。这种情况发生在火山喷口向常设的水体开放的时候，使其充满了水化的矿物质和热量。在地球上仍然有一个活跃的地壳，过去的水热活动的证据是无法保存的。但在火星上，地壳坚固而侵蚀很小，证据就被保留了下来。
它是一个深海、长寿的海洋和深海热液环境。它能唤起地球上深海热液环境，类似于在其他星球上生活的环境——不需要宜人的大气或温暖的表面，但只有岩石、热量和水。
研究人员估计，Eridania盆地曾经拥有约21万立方千米(5万立方英里)的水。这不仅比所有五大湖加起来的水多九倍，而且还和古代火星上其他湖泊和海洋的总和一样多。此外，该地区还经历了在海洋被认为消失后存在的熔岩流。
从CRISM的光谱仪数据中，研究小组确定了蛇纹石、滑石粉和碳酸盐的沉积物。结合基岩层的形状和结构，他们得出结论，海底是火山裂隙开放的。除了表明这个区域可能曾经承载过生命，这项研究还增加了曾经被认为存在于火星上的潮湿环境的多样性。
一种规模模型将地球和火星上的湖泊和海洋的水量与一种古老的Eridania海域所含的水量进行了比较。图片：JJoseph R. Michalski (et al.)/Nature Communications
在古老的湖泊、河流、地下水、三角洲、海洋和火山喷发的证据之间，科学家们现在有了在一个常设的水域下发生的火山活动的证据。在火星上温泉)。这也代表了天体生物学研究的一个新范畴，也是未来前往火星表面的目的地。
对水热活动的研究也很重要，就像在木卫二、土卫二、土卫六和其他地方的卫星上发现的外太空一样。在未来，机器人任务将被带到这些世界，以达到在它们的冰表面下达到顶峰，调查它们的羽毛，或者冒险进入他们的海洋(在泰坦的例子中)寻找基本生命形式的蛛丝马迹。
这项研究在火星之外也有意义，可以帮助研究地球上的生命是如何开始的。目前，陆地生命的最早证据来自于类似于埃尔坦尼亚盆地的海底沉积物。但由于地球上这一时期的地质记录保存得很差，所以无法确定当时的情况究竟是什么样子。
考虑到火星与地球的相似之处，以及它的地质记录在过去30亿年间保存完好的事实，科学家们可以通过矿物沉积物和其他证据来判断地球上的自然过程是如何在一段时间内形成和演化的。它还可以增进我们对太阳系的所有类地行星在数十亿年演化的认识。
参考：NASA
作者：Matt Williams
来自：Universe Today
编译：中子星
审校：博科园
