原来，这颗红色星球的故事可能需要修订。曾几何时，专家们认为火星覆盖着嵌有铁的岩石。不知何故，经过漫长的时间，这些岩石与空气中的水发生了反应。这种反应形成了铁锈，就像地球上铁和水相遇时一样。然后，经过数十亿年，这些岩石慢慢侵蚀。当它们分解成尘埃时，强风将猩红色的淤泥状物质散布开来，直到火星的整个表面都被它覆盖。
但是《自然通讯》上的一项新研究反而指出，水覆盖了火星大部分——甚至可能是全部——表面。这种液体迅速与行星众多岩石中的铁发生反应。随着水退去，然后消失，这些岩石变成了尘埃，然后覆盖了整个星球。
“这项研究最激动人心的方面之一是它与关于火星红色着色的主流理论相悖，”该论文的作者之一阿多马斯·瓦兰蒂纳斯（Adomas Valantinas）说，他参与了这项研究，当时他在瑞士伯尔尼大学。他现在是美国布朗大学的研究员。
红色起源
图示火星如何从灰色潮湿的行星变成尘土飞扬的红色行星。从左到右，单张图片中展示了四个步骤。首先，行星岩石中的铁与氧气和水反应生成铁锈。然后铁锈被冲入河流、湖泊和海洋，并融入下层岩石中。还显示了一个火山，代表可能融化冰的热源，进一步将铁锈冲入水池。经过数十亿年，生锈的岩石分解成尘埃。最后，风将尘埃吹遍整个行星。一个探测器显示在表面，代表对这种生锈尘埃的直接分析。一艘轨道航天器从上方勘测场景。（图片来源：ESA）
ESA
哪个版本是正确的对天体物理学家——以及对任何思考生命是否可能存在于该行星上的人——都具有深远的影响。水和铁形成铁锈——或者说，从化学角度讲，氧化铁——这一事实毋庸置疑。但是有许多种类的铁锈，它们由不同的化学过程形成。了解在行星生命周期的哪个时间点发生了哪些反应，可以提供大量信息。
早期的观测资料不多。航天器经过行星拍摄的图像没有确凿地显示出其中存在水的证据。研究这些图像的研究人员认为，特定类型的氧化铁必须是赤铁矿，它是在干燥的地表条件下与行星大气中的水分反应形成的。
然而，结合新的行星观测结果和一些实验室实验，科学家们得出了不同的结论。科学家们认为，行星的红色更接近于含水的氧化铁，称为水铁矿。这种铁锈通常在冷水中迅速形成。因此，他们在新研究中报告说，铁锈一定是在行星表面仍有水的时候形成的。
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在地球上制造火星铁锈
橙色陶土色的尘埃盘充满整个画面。尘埃看起来很柔软细腻，更像面粉而不是沙子。(图片来源：A.Valantinas)
A.瓦兰蒂纳斯
为了证实这一理论，一些科学家决定在地球实验室中重现火星铁锈的“水生起源”版本。他们主要尝试通过使用不同类型的氧化铁来复制各种情景。
科学家们使用一台复杂的研磨机制造出实验室版的火星尘埃，可以生产出细小至人类头发1/100的颗粒。然后，他们将样品与围绕行星运行的航天器收集到的尘埃图像进行了比较。
“虽然科学家们长期以来认为红色调来自赤铁矿，一种无水形式的铁锈，但我们的研究表明它实际上来自水铁矿，一种含水的生锈矿物，”瓦兰蒂纳斯说。
火星上的生命
然而，要确凿证明火星尘埃形成的早期水理论是否正确，只有一个办法：从火星带回真实的尘埃样本。美国国家航空航天局（NASA）已经收集了此类样本，欧洲航天局（ESA）和NASA都有即将到来的任务，将收集更多样本。
“NASA的‘毅力号’火星车已经收集了一些正在等待返回地球的尘埃样本；一旦我们将这些珍贵的样本带回实验室，我们就能精确测量尘埃中含有多少水铁矿，以及这对我们理解火星水历史和生命可能性意味着什么，”欧洲航天局科学家科林·威尔逊（Colin Wilson）在一份新闻稿中说。
只有到那时，我们才能真正知道哪一个火星尘埃的故事是真实的。
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《自然通讯》。火星红色尘埃中水铁矿的发现记录了火星古代寒冷潮湿的环境
