NASA“好奇号”发现火星盖尔环形山中化学成分最丰富的区域

来自洛斯阿拉莫斯国家实验室空间和遥感组的Patrick Gasda是这项研究的论文第一作者。他指出：“火星车被派往火星的主要原因是调查这个地区，从而让我们能够了解从早期温暖和潮湿的火星到寒冷和干燥的火星的过渡。这个区域可能代表了湿润火星的最后阶段，我们想了解湖泊沉积物以便为我们提供火星气候变化之前发生的情况的基线。事实证明，这是火星历史上一个非常活跃的时期。”

NASA“好奇号”漫游车从2019年1月到2021年1月探索了Glen Torridon地区内的古代湖床岩石。在此期间，漫游车观察到基岩被地下水改变的迹象，特别是在漫游车沿途的高海拔地区。另外，漫游车还发现了数量惊人的结核、矿脉和其他跟水改变基岩有关的特征。

研究小组通过利用漫游车的ChemCam仪器的数据记录了化学成分和漫游车上的四个摄像头的图像以帮助找到岩石的物理和化学变化。

“首先，我们看到整个岩石中有大量深色调的圆形‘结核’，这些特征通常形成于地球上活跃的湖泊中的软性沉积物，所以它们很可能是在火星上形成的，”Gasda说道。

然后，漫游车观察到了具有奇怪化学性质的大型深色和白色矿脉，其中包括高铁和锰的深色矿脉及富含氟的浅色矿脉。

“这些脉络非常令人费解。我们认为，在火山口的早期阶段，当最初的撞击加热火山口周围的岩石时地下水流经这些岩石。我们认为这些热水很可能从这些岩石中提取了氟等元素，”Gasda说道，“高浓度的氟通常只在地球的热液系统中发现。我们没有想到在Glen Torridon发现具有这样化学性质的矿脉。”

这些热液系统则可以帮助研究人员更好地了解火星上的可居住性和前生物化学。

“如果像这样的热液系统在湖泊时期是活跃的，就像我们在论文中假设的那样，那么这将是非常令人兴奋的，”Gasda说道。

这些系统将把氧化还原元素--包括铁、镍、硫和锰--带到火星表面，而微生物可以利用这些元素来获取能量。在地球上，深海热液喷口可以产生氢气和甲烷气体以及一些更复杂的有机分子，这些地方可能合成了古代地球上生命的基本构件。

这些矿脉可能跟任务早期在整个火山口发现的其他具有神秘化学成分的矿脉和结核相连。可能是火山口在更大的范围内被地下水改变了，而这跟火山口的最初撞击存在关联。

火山口下的岩石则很可能比研究人员最初想象的时间更长，这将说明地下水中氟等元素的浓度更高。这种地下水可能在火山口中广泛循环，并在火山口最初形成后的很长一段时间里形成了其他不同化学成分的矿脉。