遥远之处,美国国家航空航天局(NASA)的毅力号火星车孤独地位于一个仅由机器人占据的行星(火星)陨石坑中,探索着一片数十亿年前曾是河流系统的干旱地貌。然而,一项新发现表明,火星耶泽罗陨石坑的三角洲并非地表曾大量流水的唯一遗迹。毅力号搭载的火星地下雷达成像仪(RIMFAX)现已探测到耶泽罗陨石坑地下比以往更深的区域,揭示了一个由流水补给的庞大三角洲系统,其存在时间远早于毅力号目前探索的三角洲。这反过来表明,火星地表流水的持续时间远长于仅从地表观察所暗示的——这一发现对该行星过去的宜居性具有重要意义">遥远之处,美国国家航空航天局(NASA)的毅力号火星车孤独地位于一个仅由机器人占据的行星(火星)陨石坑中,探索着一片数十亿年前曾是河流系统的干旱地貌。然而,一项新发现表明,火星耶泽罗陨石坑的三角洲并非地表曾大量流水的唯一遗迹。毅力号搭载的火星地下雷达成像仪(RIMFAX)现已探测到耶泽罗陨石坑地下比以往更深的区域,揭示了一个由流水补给的庞大三角洲系统,其存在时间远早于毅力号目前探索的三角洲。这反过来表明,火星地表流水的持续时间远长于仅从地表观察所暗示的——这一发现对该行星过去的宜居性具有重要意义">
遥远之处,美国国家航空航天局(NASA)的毅力号火星车孤独地位于一个仅由机器人占据的行星(火星)陨石坑中,探索着一片数十亿年前曾是河流系统的干旱地貌。然而,一项新发现表明,火星耶泽罗陨石坑的三角洲并非地表曾大量流水的唯一遗迹。毅力号搭载的火星地下雷达成像仪(RIMFAX)现已探测到耶泽罗陨石坑地下比以往更深的区域,揭示了一个由流水补给的庞大三角洲系统,其存在时间远早于毅力号目前探索的三角洲。这反过来表明,火星地表流水的持续时间远长于仅从地表观察所暗示的——这一发现对该行星过去的宜居性具有重要意义。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的地质微生物学家艾米丽·卡达雷利告诉《科学警报》:“总体而言,RIMFAX揭示的河流系统比轨道观测到的更广泛,且表明耶泽罗陨石坑的河流沉积、水蚀变及宜居环境的持续时间比此前设想的更长。”“RIMFAX在现今三角洲下方发现了更早的地下三角洲环境,从而将耶泽罗陨石坑潜在宜居期的时间线进一步向前延伸。”
经过多年持续探索,已明确火星并非一直是如今干旱、锈红色的尘埃行星。多条证据显示,火星曾有大量流水,从水蚀地貌到仅能在液态水存在下形成的矿物均能证明。这引发疑问:火星地表液态水持续了多久?更长时间跨度为微生物出现提供更大窗口,科学家认为微生物是火星可能存在过的最可能生命形式。
火星地貌数十亿年来保存良好,因不受地球那样的构造和天气条件影响。毅力号探索的耶泽罗三角洲约37亿年历史,可追溯至诺亚纪晚期至赫斯珀里亚纪早期。该时期火星已知存在地表流水,流动水为更强侵蚀和沉积物沉积创造条件。
耶泽罗陨石坑中部分矿物沉积的形成与演化困扰科学家,尤其是富含碳酸盐和橄榄石的“边缘单元”。为探究其形成,研究人员用毅力号RIMFAX深入地下探测。2023年9月至2024年2月的78次行驶中,毅力号多次用探地雷达测量,沿6.1公里轨迹收集数据,穿透深度超35米。
整合数据后,隐藏的三角洲地貌显现。卡达雷利称:“第909火星日雷达图显示,该单元比之前单元对雷达更透明;继续行驶在边缘单元上,能看到地下深达35米。”“第1052火星日雷达图尤其令人兴奋,深处出现此前未见过的复杂特征!”
雷达数据揭示地下多层岩石,倾斜排列模式与地球水流携带沉积物入宽盆地的沉积一致。研究人员还识别出叶状、河道结构,以及冲刷痕、回流沉积和埋藏巨石——这些是河流系统常见特征,虽因动态性保存未必有保障。
虽雷达单位置仅探数十米,但结合全轨迹测量,可重建更厚沉积层。综合数据显示,边缘单元厚度可达90米,为多次沉积结果,期间有侵蚀证据。基于地质背景,该区域早在诺亚纪(42亿-37亿年前)就有功能完整的三角洲系统。
卡达雷利估计,边缘单元真实厚度至少85-90米,记录特征大小从亚米级到数百米长。综合证据表明,火星并非仅短暂有水,而是经历多次地表流水塑造地貌的阶段,延长的水历史为生命出现打开窗口。
研究人员指出,这项工作可能影响耶泽罗陨石坑地下潜在生物标志物的保存与宜居性;精细内部结构可保存过去水事件的矿物成分和地球化学条件,曾提供宜居环境。该研究发表于《科学进展》期刊。


