這個(gè)古老的泥湖可能是在火星上尋找生命的最佳地點(diǎn)

說到這里火星以及我們不斷努力了解該星球的古老宜居性,迄今為止的證據(jù)難以捉摸。但科學(xué)家們知道證據(jù)可能隱藏在哪里:在沉積物中。

新的研究表明,古老的泥湖是一個(gè)探索的好地方。

我們應(yīng)該在哪里尋找火星上生命的證據(jù)?這并不明顯,盡管沉積物充足的地區(qū)是一個(gè)很好的起點(diǎn)。

這就是美國宇航局毅力號(hào)火星車位于Jezero隕石坑的原因之一,Jezero隕石坑是一個(gè)古老的古湖泊,那里的沉積物可能深達(dá)一公里。但是有許多富含沉積物的地區(qū)。

科學(xué)家還應(yīng)該在哪里尋找以擴(kuò)大他們的范圍?

“對過去火星生命的探索取決于定位與古代可居住性相關(guān)的表面構(gòu)造,”研究人員在他們的論文中寫道。

一個(gè)引起注意的地區(qū)是大量的流出通道將物質(zhì)從火星的南部高地帶到Valles Marineris以東的北部低地。

這些北部低地積累了大量的沉積物,這可能表明這是一個(gè)探索的好地方。但一篇新論文的作者說,這可能是一個(gè)錯(cuò)誤。

這篇論文是”探索火星混沌地形中亞馬遜含水層沉積突出殘留物的證據(jù)。“ 它發(fā)表在自然科學(xué)報(bào)告,主要作者是亞歷克西斯羅德里格斯,高級(jí)研究員行星科學(xué)研究所.

與其探索沉積物流入的區(qū)域,科學(xué)家應(yīng)該關(guān)注沉積物的來源。

羅德里格斯說:“冒險(xiǎn)進(jìn)入北部平原進(jìn)行采樣可能很不穩(wěn)定,因?yàn)閰^(qū)分來自含水層的材料與在渠道形成過程中被侵蝕和運(yùn)輸?shù)牟牧峡赡艹蔀橐豁?xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。

相反,研究人員應(yīng)該專注于九頭蛇混沌區(qū)域,Oxia Palus的一個(gè)子區(qū)域。Hydraotes Chaos可能包含一個(gè)平原形式的古老泥湖,那里的沉積物可能隱藏著生命的證據(jù)。

這是Oxia Palus四邊形,USGS使用的30個(gè)四邊形地圖之一。該地區(qū)有大量的古老外流,引起了科學(xué)界的注意。但一項(xiàng)新的研究表明,黃色框中一個(gè)名為Hydraotes Chaos的區(qū)域是一個(gè)更好的目標(biāo),因?yàn)樗且恍┏练e物的來源。作者認(rèn)為這是一個(gè)尋找生命證據(jù)的有前途的地區(qū)。(美國地質(zhì)調(diào)查局)

“位于Hydraotes Chaos內(nèi)的平原提供了對古代含水層材料的獨(dú)特一瞥。這些平原,我們認(rèn)為是由泥漿擠出到其源含水層正上方的盆地形成的,提供了一個(gè)更有針對性的勘探機(jī)會(huì),“羅德里格斯說。

從高地延伸到低地的巨大洪水通道是一個(gè)如此廣闊的地區(qū),幾乎不可能探索。還有一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)是區(qū)分這個(gè)巨大地區(qū)不同來源的沉積物。Hydraotes Chaos中的平坦盆地可以簡化勘探。

羅德里格斯說:“與具有復(fù)雜侵蝕模式的廣闊洪水通道不同,這一發(fā)現(xiàn)簡化了對火星含水層的檢查,降低了陸上沉積物獲取的風(fēng)險(xiǎn),并為火星的地質(zhì)歷史打開了一扇新窗口。

這個(gè)盆地更直接地與火星的地下相連,如果這顆行星曾經(jīng)適合居住,它的地下可能會(huì)比地表保持宜居的時(shí)間更長。

大約四十億年前,當(dāng)火星的磁屏蔽失效時(shí),火星表面變成了一個(gè)荒涼的地方。但簡單的生活可以在適當(dāng)?shù)臈l件下繼續(xù)在地下生存。

“我們的研究重點(diǎn)是Hydraotes混沌中的一個(gè)沉積單元,我們將其解釋為由近40億年前充氣泥巖地層排放形成的泥湖的殘余物,當(dāng)時(shí)火星表面可能適合居住。這些沉積物可能含有那個(gè)時(shí)期或隨后時(shí)期的生命證據(jù),“羅德里格斯說。

“重要的是要記住,火星的地下可能包括持續(xù)地球上生命歷史的可居住性,”羅德里格斯補(bǔ)充道。

該研究中的這個(gè)數(shù)字顯示了Hydraotes混沌(白色輪廓),包括擬議的泥湖的位置(黑色箭頭)。(羅德里格斯等人,2023 年/美國宇航局)

火星表面及其地質(zhì)是一個(gè)不容易解決的難題,盡管科學(xué)家們已經(jīng)取得了進(jìn)展。有時(shí)它涉及一些深入的偵探,就像這項(xiàng)研究一樣。古老的泥湖不是生命存在的地方,但它與它可能存在的地方有著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系,如果有的話。

以下是研究人員認(rèn)為在火星深處的過去在這個(gè)地區(qū)發(fā)生的事情。

古老的泥湖在湖下有一個(gè)泥巖源含水層。在泥巖內(nèi),火成巖活動(dòng)引發(fā)了相分離,形成了巨大的液態(tài)水室,寬幾公里,深數(shù)百米。九頭蛇混沌地形的混亂性質(zhì)表明它們有很多,而且它們是相互關(guān)聯(lián)的。地球也有類似的特征,但遠(yuǎn)沒有那么大。

研究的這個(gè)數(shù)字顯示了泥湖形成背后的一些細(xì)節(jié)。請注意地下相互連接的房間,以及火成巖侵入如何幫助將水和沉積物驅(qū)趕到沉降盆地,即泥湖。(羅德里格斯等人,2023 年)

但所有這些水和沉積物都沒有留在含水層中。

“最初,生物分子可能分散在充滿大型地下水的洞穴中。羅德里格斯說。“當(dāng)水被釋放到地表并積水時(shí),水消失了,留下了沉積物的滯后和潛在的高濃度生物分子。

潛在的高濃度是一個(gè)很好的起點(diǎn),NASA已經(jīng)注意到了這一點(diǎn)。

“美國宇航局艾姆斯正在考慮將平原作為尋找生物標(biāo)志物證據(jù)的任務(wù)的可能著陸點(diǎn),特別是脂質(zhì)。這些生物分子具有極強(qiáng)的抵抗力,可能在火星上持續(xù)數(shù)十億年,“美國宇航局艾姆斯研究中心的共同作者M(jìn)ary Beth Wilhelm說。

該地區(qū)還擁有其他有趣的特征,它們也是火星拼圖的一部分。有廣泛的泥火山和底辟火山,可變形物質(zhì)的火成巖侵入迫使通過脆性上覆巖石。這使研究人員可以一瞥地下過程和結(jié)構(gòu),而無需挖掘它們。

這項(xiàng)研究的這個(gè)數(shù)字顯示了可能是泥火山(橙色點(diǎn))和底辟(白點(diǎn))是如何普遍存在的。在這兩種類型的特征中,沉積物都可能破壞地表。黃色框突出顯示了潛在的著陸點(diǎn)。(羅德里格斯等人,2023 年/美國宇航局)

此外,研究區(qū)域包括廣泛的泥火山和可能的底辟,為地下,潛在的宜居巖石提供了額外的窗口,“共同作者Jeffrey Kargel說,他也來自NASA AMES。

“小型漫游車可以在短距離內(nèi)對泥湖沉積物和這些材料進(jìn)行采樣,大大增加了生物特征檢測的幾率。

該地區(qū)的年齡也與火星探索目標(biāo)和地球歷史一致。平原可能只有十億年的歷史,這意味著任何生物分子都不會(huì)像其他地區(qū)那樣在地表上存在三億年或更長時(shí)間。這增加了找到任何完整生物分子的機(jī)會(huì),因?yàn)楸砻姹┞稌?huì)降解它們。

“我們的隕石坑計(jì)數(shù)表明,平原相對較新,年齡為10億年。這個(gè)年齡對于我們尋找生命來說是個(gè)好消息。這個(gè)年齡比火星上大多數(shù)含水層釋放的年齡要小得多,可以追溯到大約34億年前。因此,這些材料在地下花費(fèi)了大量時(shí)間,“共同作者伯曼說。

小型漫游車可以在不長途跋涉的情況下訪問其中的許多特征,這總是一個(gè)有吸引力的想法。漫游車需要行駛的距離越遠(yuǎn),它通常需要的尺寸就越大、越復(fù)雜、越昂貴。故障、故障或其他問題的風(fēng)險(xiǎn)也更大。

歐空局即將推出羅莎琳德·富蘭克林漫游車將在2028年后的某個(gè)時(shí)候降落在Oxia Planum,但它的著陸點(diǎn)離這個(gè)地區(qū)很遠(yuǎn)。

目前還沒有計(jì)劃前往九頭蛇混沌和古泥湖。但該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)瞄準(zhǔn)了一個(gè)特定的著陸點(diǎn),以便對該地區(qū)進(jìn)行潛在任務(wù)。

此圖顯示了上圖中黃色框內(nèi)的區(qū)域。它顯示了葉狀邊緣形成恒定高程接觸的一部分,作者說這是湖泊的淹沒外圍。該地區(qū)是一個(gè)很好的著陸點(diǎn),因?yàn)樗拷S多要素。(羅德里格斯等人,2023 年/美國宇航局)

誰知道我們需要多長時(shí)間或多少任務(wù)才能找到我們正在尋找的證據(jù)。也許我們永遠(yuǎn)不會(huì)。但只要我們繼續(xù)尋找,就有機(jī)會(huì)。

我們越了解整個(gè)地球,我們就越知道該去哪里尋找。這項(xiàng)工作指出了什么是探索的主要地點(diǎn),但我們必須拭目以待。

本文最初發(fā)表于今日宇宙.閱讀原文.

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