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news.sciencenet.cn 2025/4/22 9:53
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| “好奇”号在火星发现大量碳矿床 |
| 为红色星球早期曾有碳循环提供直接证据 |
美国国家航空航天局（NASA）“好奇”号火星车在火星上找到了关于其古代大气层的重要线索。研究团队通过分析“好奇号”从盖尔陨石坑夏普山不同地点采集的样本，发现了菱铁矿（一种碳酸铁矿物）的迹象。该发现提供了直接证据，证明古代火星上曾存在碳循环，为了解火星气候状况提供了新视角。相关论文发表于最新一期《科学》杂志。
NASA“好奇”号火星车团队科学家。图片来源：加拿大卡尔加里大学
科学家长期以来一直认为，为了支持液态水的存在，火星需要一个比现在更厚的大气层，尤其是要含有更多二氧化碳（CO2）来保持温暖。然而，尽管之前的研究已经检测到碳酸盐的存在，但其数量远低于预期。此次，“好奇”号的发现解释了这种矛盾。
加拿大卡尔加里大学团队利用“好奇”号在2022年和2023年间收集的数据，分析了来自4个不同地层单元的岩石样本。这些样本代表了从湖底到风蚀环境的过渡，并且通过漫游车上的X射线衍射仪对其矿物成分进行了分析。团队惊讶地发现，在富含硫酸镁的地层中含有高浓度的菱铁矿，其含量按重量计达到了5%—10%以上。这一发现出乎意料，因为此前的轨道探测器并未在这类地层中发现碳酸盐。
根据菱铁矿的来源和化学性质，团队推测它是通过水与岩石之间的反应以及蒸发过程形成的。这表明，在火星历史上的某个时期，CO2以化学方式被锁进了沉积岩中。如果这样的矿物质分布广泛存在于富含硫酸盐的区域，那火星可能包含了一个以前未被发现的巨大碳储层。此外，一些碳酸盐后来遭到破坏，意味着部分CO2重新回到大气中，形成了一个碳循环。
这一重大发现为人们理解火星如何从一个温暖潮湿的星球，转变为今天寒冷干燥的世界提供了重要线索。同时，这也意味着未来对火星其他富含硫酸盐区域的探索，有助于人们更好地了解火星早期的历史及其大气层的变化过程，离全面解开火星之谜的目标又近了一步。