火星上的水去哪了?NASA揭開火星宜居環境的轉變關鍵

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火星曾經是個擁有豐富水源的世界嗎?NASA的最新研究揭示了火星從充滿水流的樂土變成如今荒涼冷酷的沙漠世界的過程。透過「好奇號」探測車在蓋爾撞擊坑的最新發現,我們終於能一窺火星氣候如何劇變,使得這顆星球失去了宜居環境,並最終變成不適合生命生存的乾冷荒漠。

火星上的水去哪了

在數十億年前的火星,可能有長江般蜿蜒的河流,也可能擁有大面積的湖泊與淺海。根據NASA的研究,火星當時的大氣層相當濃密,能夠支撐液態水在表面存在,這個環境可能非常適合生命的孕育,甚至短暫支撐過某種形式的微生物生命。

然而,隨著火星大氣逐漸變薄,行星表面的液態水開始蒸發或被封存在極寒的冰層中,這個轉變並非緩慢發生,而是伴隨著極端氣候變化,快速改變了火星的環境。新的研究結果顯示,火星可能在相對短的時間內失去了大部分水源,使得這顆行星從「宜居的水世界」變成如今這個寸草不生的荒原。

蓋爾撞擊坑樣本分析

NASA的「好奇號」探測車在蓋爾撞擊坑進行了深入的樣本分析,發現了富含碳酸鹽的岩石!碳酸鹽礦物是一種在水環境中形成的碳、氧化合物,因此,這種礦物具有記錄形成時氣候狀況的能力。

水源消失

研究顯示,這些碳酸鹽礦物中的同位素比例異常高,顯示火星在遠古時期經歷了極端的蒸發過程,因為當水蒸發時,較輕的碳和氧同位素更容易逸散到大氣中,而較重的同位素則更常留存在岩石中。David Burtt博士指出:「我們所分析的樣本中的同位素比地球上任何碳酸鹽都要高出許多,顯示火星在形成這些岩石時經歷了異常激烈的氣候變化。」

火星上的極端氣候

那麼,這些碳酸鹽礦物是如何形成的?NASA的研究團隊提出了兩種可能的氣候模式:

  1. 乾溼循環 這種理論認為火星表面曾經在濕潤和乾燥之間反覆轉變。蓋爾撞擊坑內可能反覆出現湖泊和乾涸狀態,這樣的環境或許可以短暫支撐生命的存在。
  2. 鹽冰條件 另一種可能的模式是碳酸鹽在極寒且極度鹽化的環境中形成,簡單來說,火星當時可能處於長期的低溫狀態,只有高度濃縮的鹽水在極端環境中存留。這樣的環境對生命來說極為不利,因為水中的高鹽度使生命幾乎無法存活。

Jennifer Stern博士進一步解釋:「這兩種模式代表了不同的氣候狀態,並暗示火星可能曾經存在短暫的適宜居住環境,但最終轉變成極度不適合生命的惡劣狀況。」

火星磁場消失

除此之外,火星最終失去宜居環境的最大原因可能與磁場消失有密切關係,因為火星的全球磁場消失後,太陽風可以直接侵襲火星大氣層,隨著大氣層逐漸被剝奪,火星表面的液態水也無法繼續存在。

根據NASA的數據,火星大氣中的氫和氧分子被太陽風逐漸吹散到太空中,這些分子對於維持穩定的大氣環境至關重要,一旦失去它們,火星表面溫度驟降,僅存的水源要不是快速蒸發,就是被凍結在冰層之中,,使得火星從曾經的「水世界」變成了現在這樣寒冷而乾燥的沙漠。

火星曾經有生命嗎

雖然NASA的研究表明火星表面不適合長期生命存在,但這並不代表火星完全沒有生命的痕跡。研究團隊依然認為火星地下可能曾經存在過某種形式的微生物生命,甚至在火星表面的水體完全消失前,有生命體繁衍過。

David Burtt博士強調:「我們的樣本顯示火星表面當時不宜居,但並不排除火星地下或碳酸鹽形成前後,曾經有過適合生命存在的短暫時期。」

因為這些重大的突破,火星未來的探測任務,如「毅力號」和即將到來的火星樣本回收任務,都將繼續探索火星上可能存在的生命痕跡,並希望有一天能夠解答這個懸而未決的謎團。

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