在火星上,保存完好的沉积记录可以追溯到43亿年前,甚至更早。过去的研究表明,虽然现在的火星表面是一片寒冷、干旱的沙漠,但早期的火星曾存在宜居的环境,河流和巨大的湖泊甚至可能遍布其表面。然而,一直以来,天文学家对于火星早期的水面气候条件却知之甚少。火星是如何从一个温暖、潮湿的星球,变成如今寒冷、干燥的世界的?探寻这个问题的答案,有助于我们了解地球上的生命是如何开始的。
好奇号火星车已经在火星贫瘠的土地上漫游了十多年。自2012年以来,它一直游走于盖尔陨击坑。科学家认为,盖尔陨石坑曾经是一个湖泊的所在地,其中有一座约5千米高的巨大沉积物山——埃俄利斯山,通常也被称为夏普山。2021年,当好奇号在攀登夏普山的沉积层时,在一篇约36亿到38亿年前的土壤中,发现了一大片六角形的图案,这与地球上的季节性干涸盆地中出现的图案惊人相似,激起了天体物理学家巨大的兴趣。
根据一篇于近期发表在《自然》杂志的新研究,这一大片保存完好的六角形图案是干泥的裂缝,它们是在干湿循环的条件下形成的。好奇号火星车从富含黏土的湖床岩层,迁移到更加高层的富含硫酸盐矿物的非湖床岩层。黏土矿物通常在水中形成,而硫酸盐往往在水分干涸时形成。这些普遍存在于每个区域的矿物,可以反映盖尔陨击坑在历史上的不同时期。
好奇号的这些发现,为证明火星的古气候具有持续的、周期性的、规律的、类似地球的干湿循环提供了首个证据。这意味着,早期的火星甚至在某个时候可能具备支持生命存在的条件。地球生命是如何开始的?科学家并不知道这个问题的确切答案。但一种主流的观点认为,正是因为陆地上持续的干湿循环,才帮助产生了微生物生命所必需的复杂化学的组成部分。