古老火星或曾有過“湖泊時代”

平坦的層狀巖石，顯示了一種典型的湖床沉積構造，由距湖不遠的河流泥沙沉積而成。好奇號Mast攝像機2014年8月7日拍攝。

據美國航空航天管理局（NASA）好奇號漫游器最近觀察，火星上的夏普山是幾千萬年前由一大片湖床的沉積物逐漸累積形成的，這個湖床是蓋爾隕石坑。對此科學家的解釋是，古老的火星曾保持著一種氣候，能在紅色行星的許多地方產生長期存在的湖泊。

“如果我們對夏普山的假設站得住腳，那種認為火星上溫暖濕潤的環境是短暫的、局部的，或只存在于地下的觀點就受到挑戰。”NASA噴氣推進實驗室好奇號項目副主管阿什溫·瓦薩瓦達說，“一個更激進的解釋是，火星古老的大氣層更厚，能把全球溫度提高到零度以上，但迄今為止，我們還不知道它的大氣是怎么做到這一點的。”

夏普山直立約5千米，較低的山側曝露出數百個巖石層，湖泊、河流和風化沉積巖交替出現，見證了一個火星湖泊反復填充與蒸發的過程，這個湖泊比以前考察過的任何封閉湖泊都更大、更持久。

這種層積山為何會坐落在一個隕石坑中？“在解開夏普山之謎上，我們正在取得進展。”好奇號項目科學家、加州理工大學的約翰·格羅欽格說，“現在哪里有一座山，哪里就可能曾經是一系列的湖。”

目前好奇號正在調查夏普山最低處的沉積層，這部分巖石高150米，稱為“默里地形”。河流攜帶著泥沙淤積在湖底，在河口處的沉積物也不斷堆積，形成三角洲，就像在地球上的河口處所見到的。這種循環不斷地周而復始。

“這種湖泊事件一次次發生著，每一次重復都告訴人們，這里進行著另一種環境運作的實驗。”格羅欽格說，“隨著好奇號在夏普山上爬得更高，我們將進行一系列實驗來證明大氣、水和沉積物是怎樣互相作用的。我們會看到湖泊怎樣隨著時間而發生化學變化。這是由我們目前的觀察所支持的假說，也是為今后實驗提供一個框架。”

當隕石坑被填到至少幾百碼（1碼約0.9米）的高度后，沉積物開始變硬形成巖石，層層堆積，隨時間流逝被雕刻成山脈形狀，隕石坑周邊的材料被風蝕除去，成為現在的山脈邊緣。

從2012年在火星著陸的位置，到現在夏普山的工作地點，好奇號已走過8公里旅程，為人們揭示了火星湖泊時代隕石坑底形狀變化的線索。“我們發現的沉積巖讓人聯想起小型的、古老的三角洲。”好奇號科學小組成員、倫敦帝國學院的山吉伍·古普塔說，“從以河流為主的環境到以湖泊為主的環境，好奇號穿越了二者的界限。”

NASA的火星科學實驗室計劃是NASA持續火星研究計劃的一部分，希望通過好奇號評估古老的潛在宜居環境，以及火星環境數百萬年間的巨大改變，為本世紀30年代人類登陸行星計劃做準備。

“通過破解夏普山形成之謎，我們獲得了許多有關火星環境演化的知識，有助于指導我們尋找火星生命的未來任務。”NASA火星探測計劃首席科學家、華盛頓總部的邁克爾·邁耶說。