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与地球不同,火星可能并没有形成地表以下的岩浆海洋

研究人员曾认为火星和地球一样形成,并且可能创造了支持生命的 \n大气层。

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图片来源:NASA

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在其历史上的至少一个时期,地球曾经是一个翻滚的熔岩球,其稠度可能类似于室温下的食用油,但温度高达 2000 华氏度,无法触碰。

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随着岩浆海洋的涨落,这种动荡可能将有利于生命的元素从岩石中释放到我们的 \n大气层中。研究人员此前认为,火星上也可能发生了类似的流体动力学——以及因此喷发出的支持生命的物质。但新的研究 表明情况并非如此

“我们花的时间太少了,来思考一个行星在没有熔化阶段的情况下是如何演化的,很难说这对生命的可能性来说是净收益还是净损失,”NASA 国家材料协调员兼新研究的合著者 Francis McCubbin 说。

通过研究来自火星的陨石,McCubbin 和他的同事们确定,该行星存在两个岩石含有不同比例氢同位素的区域。该团队在其《自然地球科学》论文中得出结论,如果行星曾经被液态岩石淹没,那么所有地方的氢同位素比例都将相同。

McCubbin 表示,氢分析是确定火星是否曾经有过全球岩浆海洋的一种方法。该行星上其他尚未研究的化学系统也可能揭示海洋的形成。这就是为什么 McCubbin 认为现在就考虑这一发现是对火星生命可能性的否定还为时过早——以及为什么他们的团队将继续寻找曾经是液态行星的迹象。

天哪,岩浆巨球

在我们的太阳系形成行星之前,它只有尘埃和气体。研究人员认为,当这些粒子开始聚集在一起时,这些团块一次又一次地碰撞,直到形成整个行星。最终,这些团块融化成岩浆海洋。就像搅拌机将草莓和香蕉搅打成奶昔一样,液化会将早期太阳系的所有沉积物混合在一起。McCubbin 说,这个过程还会搅动行星内部地核的物质并将其释放到大气层中,包括生命必需的元素和化学物质。

McCubbin 和他的同事们,包括第一作者、亚利桑那大学宇宙化学家 Jessica Barnes(McCubbin 称她为该领域的“摇滚明星”),首先通过研究两颗陨石来研究这种潜在的生命之源的岩浆是否形成。这些岩石块是火星地表或地壳的碎片,它们坠落在非洲和南极洲。研究人员计算得出,其中一颗与火星水的最后一次相互作用是在 39 亿年前,另一颗是在 15 亿年前。

McCubbin 和他的团队发现,这两种岩石中存在不同版本的氢,并且每种元素的比例相似。在对该行星地壳的更近期检查中,包括来自“好奇号”火星车的 \n数据,也出现了类似的氢比例。然而,当该团队将所有这些信息与起源于该行星更深层岩石层的火星陨石进行比较时,他们发现了其他情况。更深层样本中的氢比例并不相同。

行星搅动 \n 的其他线索

两种不同比例的氢混合物表明火星上存在两个 \n 水的形成区域,它们从未相遇过,并且从未发生过地下 \n、 \n 熔化 \n 的搅动。McCubbin 说:“可能 \n 滋养了大气层中生命的许多东西 \n 并没有到达那里——也许吧。”

McCubbin 表示,还有其他方式可以将火星地核的物质输送到大气层,例如持续的火山活动或热液 \n 喷口。此外,行星科学家还需要 \n 研究火星上的 \n 其他化学物质,看看它们是否 \n 能够 \n 抵消 \n 氢 \n 的发现 \n 并 \n 支持 \n 岩浆海洋 \n 的概念。

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这项研究项目 \n 在很大程度上 \n 依赖于对 \n 一系列陨石的研究——“我们能够获取大量数据并将其与我们的地壳 \n 样本进行 \n 比较,这 \n 真是 \n 凑巧,”McCubbin 说。未来的工作需要继续分析 \n 全套 \n 的火星 \n 样本。但 \n 不用 \n 担心:McCubbin 说,NASA \n 定期 \n 向其 \n 收藏 \n 中 \n 添加 \n 新的 \n 火星 \n 陨石。我们也 \n 从火星 \n 上 \n retrieving \n 更多。2021 年,毅力号 \n 火星车将 \n 登陆该行星 \n 寻找生命,而 \n 另一项 \n 项目 \n 可能 \n 在 \n 十年后 \n 带回岩石样本

如果一切按计划进行,该团队将 \n 很快 \n 拥有 \n 充足的 \n 样本 \n 来 \n 帮助 \n 他们 \n 评估 \n 这颗 \n 红色 \n 行星 \n 的 \n 过去。

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