想象一下,池塘里點(diǎn)綴著好奇號(hào)正在探索的100英里(合150公里)古盆地Gale Crater的地面。溪流可能把火山口的墻壁綁了起來(lái),朝著火山口的底部延伸??爝M(jìn)觀(guān)看歷史記錄,您會(huì)看到這些水道溢出然后干a,這種循環(huán)可能在數(shù)百萬(wàn)年中多次重復(fù)。
這就是好奇心科學(xué)家在今天發(fā)表的《自然地球科學(xué)》論文中描述的風(fēng)景。作者將流浪者發(fā)現(xiàn)的富含礦物質(zhì)鹽的巖石解釋為淺的咸水池塘經(jīng)過(guò)溢流和干燥過(guò)程的證據(jù)。隨著火星環(huán)境從濕潤(rùn)的土地過(guò)渡到如今的冰凍沙漠,這些沉積物成為了氣候波動(dòng)產(chǎn)生的水印。
科學(xué)家們想了解這種轉(zhuǎn)變需要多長(zhǎng)時(shí)間,以及確切何時(shí)發(fā)生。最新的線(xiàn)索可能是發(fā)現(xiàn)的跡象,因?yàn)楹闷嫘恼粋€(gè)稱(chēng)為“含硫酸鹽的裝置”的區(qū)域前進(jìn),該區(qū)域有望在更加干燥的環(huán)境中形成。它與下山形成了鮮明的差異,好奇心在那發(fā)現(xiàn)了持久的淡水湖泊的證據(jù)。
大風(fēng)火山口是古老遺跡,影響巨大。水和風(fēng)攜帶的沉積物最終逐層填充在火山口層中。沉積物硬化后,風(fēng)將層狀巖石刻入高聳入云的夏普山,如今好奇心正在攀升?,F(xiàn)在暴露在高山的山坡上,每一層都揭示了火星歷史的不同時(shí)代,并提供了有關(guān)當(dāng)時(shí)盛行環(huán)境的線(xiàn)索。
加州理工學(xué)院的主要作者威廉·拉平說(shuō):“我們?nèi)ゴ箫L(fēng)火山口是因?yàn)樗A袅瞬粩嘧兓幕鹦堑倪@一獨(dú)特記錄。”“了解地球氣候何時(shí)以及如何開(kāi)始演變是另一個(gè)難題:火星能夠在何時(shí)以及多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持表面微生物的生命?”
他和他的合著者描述了好奇號(hào)于2017年在500英尺高(150米高)的沉積巖斷面中發(fā)現(xiàn)的鹽“薩頓島”。這是好奇號(hào)于2017年訪(fǎng)問(wèn)的。團(tuán)隊(duì)已經(jīng)知道“老索克(Old Soaker)”地區(qū)有間歇性的干燥期。但是薩頓島的鹽表明水也濃縮成鹽水。
通常,當(dāng)一個(gè)湖完全干,時(shí),它會(huì)留下一堆純凈的鹽晶體。但是薩頓島的鹽卻不同:一方面,它們是礦物鹽,而不是食用鹽。它們還與沉積物混合,表明它們?cè)诔睗竦沫h(huán)境中結(jié)晶—可能恰好是在充滿(mǎn)鹽水的蒸發(fā)淺池下面。
考慮到地球和火星在早期相似,Rapin推測(cè)薩頓島可能類(lèi)似于南美Altiplano上的鹽湖。從山脈流入該干旱高海拔高原的溪流和河流導(dǎo)致類(lèi)似于火星古老的大風(fēng)火山口的封閉盆地。與大風(fēng)一樣,高原上的湖泊也受到氣候的嚴(yán)重影響。
拉平說(shuō):“在較干燥的時(shí)期,高原湖泊會(huì)變得更淺,有些會(huì)完全枯竭。”“它們沒(méi)有植被的事實(shí)甚至使它們看上去有點(diǎn)像火星。”
火星干燥的跡象
薩頓島的鹽分豐富的巖石只是火星車(chē)隊(duì)用來(lái)拼湊火星氣候變化的幾個(gè)線(xiàn)索中的一個(gè)。在2012年開(kāi)始的好奇號(hào)旅程的整個(gè)過(guò)程中,科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)火星上長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)從干到濕的循環(huán)都是如此。