［科技风尚］　湿润的早期火星

《科学》 2004年3月5日

“机遇”号火星车的使命本是要寻找火星上水流的痕迹，相比之下，在一片黑色火星岩上发现了低矮、浅色的岩层本来只是附加成果，但是这个礼拜，岩层带来巨大的回报：强有力的证据显示，很久很久以前，曾有水流过火星，在表面汇聚成河之后，回到大气，留下300米之厚的矿物层。“我们已经发现了火星远古的水。”火星车专家组成员、田纳西州大学的Harry McSween说。

这项新发现并不能证明火星上的水曾经孕育过生命，甚至不能说明火星是否曾像地球一样湿润温暖。但它意味着，至少在面积与俄克拉何马州相当的地方，水曾经浸泡过岩石很久——在海底或者地下岩层，这是生命所必需的。

太空船获得的光谱显示，火星巖富含赤铁矿，价值4.1亿美元的“机遇”号前去检测这种矿物质和其他矿物质，能否形成一个温暖湿润的环境——比如湖底或者地下水层——适宜于人类生存。自1月25日在火星“梅里迪亚尼平面”着陆一个多月来，“机遇”号一直在一个小陨石坑里钻来钻去，重点对裸露的火星岩床及其上面的岩石进行探测。

3月2日，在美国国家航空和宇宙航行局指挥部的新闻发布会上，火星车的首席科学家、康奈尔大学的斯奎尔斯说，从“机遇”号几个星期观测的结果来看，已经有四项证据可以表明，它着陆的表面曾被液态水浸泡过。

前两个涉及外表岩层的结构。火星车拍到的照片发现岩石上嵌有小球，小球并非集中在岩石特定岩层中。这显示它们有可能是被水浸泡过的多孔岩石中所溶解矿物的凝结产物。第二个证据是岩石或岩脉中的小空腔，“样子非常奇怪的小洞”，用斯奎尔斯的话来说。那可能是矿物盐晶体在位于咸水中的岩石内部成长，然后由于腐蚀或溶解而消失，形成类似特征。

第三个证据是矿物学的。火星车的穆斯鲍尔分光计发现了大量名为黄钾铁矾的水合硫酸铁矿物质，这是一种含铁很多的“周围必须有水才能形成的”矿物质。

第四个证据是化学的。火星车的阿尔法粒子X射线分光计在岩床中发现了大量的硫。其他仪器的观测显示，这些硫以硫酸盐形式存在。这进一步证明岩石曾经浸泡在水中。火星车的迷你热辐射分光仪也在岩石中发现了硫酸盐的痕迹。看起来，在外层岩石中至多有40％的盐，其中很多可能是硫酸镁，熟悉的泻盐。

“那里有数量惊人的盐。”小组中的另一位科学家说。在地球上，这样大量的盐通常会使岩石形成蒸发盐。它们经水溶解，水份蒸发之后，盐分浓缩，形成蒸发盐，直到沉淀、落入底部。事实上，火星车在岩石的底部和顶层发现了不同的盐合成物，当水中的盐越来越多，蒸发盐形成的方式也会不同。

官方公布，早期火星（大约是数十亿年前）上盐水的线索有两种推论。或者在多孔渗水的岩石蓄水层，或者是在湖泊、海洋底。任何一种都适合生命存活。在第一种情景下，水通过火山灰形成的地床，改变岩石和沉积盐。在第二种情形，即海洋和湖泊底，水通过表面流出来，从岩石中带出盐，然后在低气压中汇聚，并蒸发，留下盐。如果足够寒冷，冰也会升华，留下盐。

斯奎尔斯还不倾向于任何一种可能，但是另一位小组成员承认“很难避免”海洋、湖泊底成为主流的假设。地底蓄水层继续需要一个热量来源，比如火山运动，还需要硫磺来源，他提示说，这两种都还没有找到。“机遇”号现在又到了岩石表面，这一次把它的所有分析能力都放在选定的地点，是为了找出到底是地面静止水还是地下水。“我们可能永远都无法知晓，但是我们会尽最大努力尝试。”

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