紅潤的膚色是其標誌性特徵,這是它區別於太陽系所有其他行星的特質。但一項新的研究表明,我們可能誤解了其胭脂的獲取機制。
新的研究表明,火星岩石中鐵的氧化是水存在的結果,而不是像之前認為的那樣是赤鐵礦的干燥氧化。
美國布朗大學的行星地質學家阿多馬斯·瓦蘭蒂斯解釋說:“我們試圖在實驗室中使用不同類型的氧化鐵製造火星塵埃的複製品。” “我們發現水鐵礦與玄武岩(一種火山岩)混合,最適合航天器在火星上看到的礦物。”
眾所周知,火星雖然富含鐵,但由於很久以前發生的鏽蝕過程而呈紅色。在億萬年的時間裡,含鐵的岩石分解了,火星上佈滿了紅褐色的塵埃,這些塵埃如此鮮豔,即使是肉眼可見,火星在夜空中也呈現出微紅色調。
但讓岩石生鏽的方法不止一種,這就是問題所在——因為每種方法都講述了關於火星水和礦物歷史的不同故事。
現在毫無疑問的是,從前,在紅色星球的表面。流動站收集的大量證據到一個。但對研究火星的航天器收集的火星塵埃的觀察顯示,沒有發現水的證據。
這使得科學家們得出結論,造成火星色調的礦物質一定是赤鐵礦,在乾燥條件下形成,並且可以有微紅色。在這個模型下,赤鐵礦是在水從火星表面消失後形成的。
然而,瓦蘭蒂納斯和他的同事令人信服地證明了另一種礦物,水鐵礦,是火星生鏽的一個可能途徑。這是一種氧化鐵礦物,在冷水存在下會迅速形成,科學家此前認為它可能在火星的紅色中發揮了作用。但缺乏證據證明這一點。
研究人員仔細研究和分析了來自多個軌道航天器的火星數據。他們將自己的假設與來自火星的隕石的成分以及多年來多個火星探測器進行的測量進行了比較。這些分析的結果表明,水鐵礦是火星上氧化鐵的合理解釋。
接下來,他們使用強大的研磨機將不同的氧化鐵礦物粉碎至與火星塵埃顆粒大小相當的粒度,並使用與分析火星塵埃相同的技術分析所得樣品。
火星觀測結果與磨碎樣品之間最匹配的不是赤鐵礦,而是水鐵礦,其分子式為 Fe5O8H·nH2O。這表明這些礦物質一定是在火星還潮濕的時候形成的,然後被分解並吹得到處都是,保留了它們的水特徵。
因此,我們可能必須調整對火星地質歷史的理解。
“火星仍然是紅色星球。只是我們對火星為何呈紅色的理解已經改變了,”瓦蘭蒂納斯說。
“主要的含義是,由於水鐵礦只能在表面仍然存在水時形成,因此火星生鏽的時間比我們之前想像的要早。此外,水鐵礦在火星目前的條件下仍然保持穩定。”
當然,這一切還有待證實。但由於火星樣本裝在罐子裡,,也許用不了多久我們就能確定。
“一旦我們將這些珍貴的樣本帶入實驗室,”歐洲航天局的物理學家科林·威爾遜說,“我們將能夠準確測量灰塵中含有多少水鐵礦,以及這對我們了解火星上水的歷史以及生命存在的可能性意味著什麼。”
該研究發表於自然通訊。









