［科技風尚］ 濕潤的早期火星

《科學》 2004年3月5日

“機遇”號火星車的使命本是要尋找火星上水流的痕跡，相比之下，在一片黑色火星巖上發現了低矮、淺色的巖層本來只是附加成果，但是這個禮拜，巖層帶來巨大的回報：強有力的證據顯示，很久很久以前，曾有水流過火星，在表面匯聚成河之后，回到大氣，留下300米之厚的礦物層。“我們已經發現了火星遠古的水。”火星車專家組成員、田納西州大學的Harry McSween說。

這項新發現并不能證明火星上的水曾經孕育過生命，甚至不能說明火星是否曾像地球一樣濕潤溫暖。但它意味著，至少在面積與俄克拉何馬州相當的地方，水曾經浸泡過巖石很久——在海底或者地下巖層，這是生命所必需的。

太空船獲得的光譜顯示，火星巖富含赤鐵礦，價值4.1億美元的“機遇”號前去檢測這種礦物質和其他礦物質，能否形成一個溫暖濕潤的環境——比如湖底或者地下水層——適宜于人類生存。自1月25日在火星“梅里迪亞尼平面”著陸一個多月來，“機遇”號一直在一個小隕石坑里鉆來鉆去，重點對裸露的火星巖床及其上面的巖石進行探測。

3月2日，在美國國家航空和宇宙航行局指揮部的新聞發布會上，火星車的首席科學家、康奈爾大學的斯奎爾斯說，從“機遇”號幾個星期觀測的結果來看，已經有四項證據可以表明，它著陸的表面曾被液態水浸泡過。

前兩個涉及外表巖層的結構。火星車拍到的照片發現巖石上嵌有小球，小球并非集中在巖石特定巖層中。這顯示它們有可能是被水浸泡過的多孔巖石中所溶解礦物的凝結產物。第二個證據是巖石或巖脈中的小空腔，“樣子非常奇怪的小洞”，用斯奎爾斯的話來說。那可能是礦物鹽晶體在位于咸水中的巖石內部成長，然后由于腐蝕或溶解而消失，形成類似特征。

第三個證據是礦物學的。火星車的穆斯鮑爾分光計發現了大量名為黃鉀鐵礬的水合硫酸鐵礦物質，這是一種含鐵很多的“周圍必須有水才能形成的”礦物質。

第四個證據是化學的。火星車的阿爾法粒子X射線分光計在巖床中發現了大量的硫。其他儀器的觀測顯示，這些硫以硫酸鹽形式存在。這進一步證明巖石曾經浸泡在水中。火星車的迷你熱輻射分光儀也在巖石中發現了硫酸鹽的痕跡。看起來，在外層巖石中至多有40％的鹽，其中很多可能是硫酸鎂，熟悉的瀉鹽。

“那里有數量驚人的鹽。”小組中的另一位科學家說。在地球上，這樣大量的鹽通常會使巖石形成蒸發鹽。它們經水溶解，水份蒸發之后，鹽分濃縮，形成蒸發鹽，直到沉淀、落入底部。事實上，火星車在巖石的底部和頂層發現了不同的鹽合成物，當水中的鹽越來越多，蒸發鹽形成的方式也會不同。

官方公布，早期火星（大約是數十億年前）上鹽水的線索有兩種推論。或者在多孔滲水的巖石蓄水層，或者是在湖泊、海洋底。任何一種都適合生命存活。在第一種情景下，水通過火山灰形成的地床，改變巖石和沉積鹽。在第二種情形，即海洋和湖泊底，水通過表面流出來，從巖石中帶出鹽，然后在低氣壓中匯聚，并蒸發，留下鹽。如果足夠寒冷，冰也會升華，留下鹽。

斯奎爾斯還不傾向于任何一種可能，但是另一位小組成員承認“很難避免”海洋、湖泊底成為主流的假設。地底蓄水層繼續需要一個熱量來源，比如火山運動，還需要硫磺來源，他提示說，這兩種都還沒有找到。“機遇”號現在又到了巖石表面，這一次把它的所有分析能力都放在選定的地點，是為了找出到底是地面靜止水還是地下水。“我們可能永遠都無法知曉，但是我們會盡最大努力嘗試。”