一项于10月29日在《科学》发表的研究指出,2022年在马里发现的一块火星陨石,保存了可供科学家研究的证据,反映出水曾经与这颗行星的古老地壳发生相互作用。美国国家航空航天局表示,这块名为特加扎001的岩石至少形成于41亿年前。这项工作的负责人是该局喷气推进实验室的研究人员刘洋,团队围绕这份古老样本展开了实验室研究,为科学家在地球实验室内研究早期火星提供了一份罕见的实物样本。不过,这项研究并没有证明当时火星上存在生命,也没有把水活动留下的地质痕迹认定为发现了古代生物,岩石记录的环境变化与直接发现生命是不同的问题。
这块陨石重约800克,属于美国缅因州矿物与宝石博物馆的馆藏。博物馆表示,它的成分、矿物组合以及结构特征,都与科学家此前已经认识和研究过的其他火星陨石相比,具有不同的特征。现有许多火星样本的年代,比覆盖火星大部分地区的古老岩石年轻得多。因此,这份样本让研究人员有机会考察火星历史中一个在地球收藏品里缺少相应样本、因而在现有收藏中代表性不足的早期阶段,填补现有实物材料在年代上的部分空白。
据新墨西哥大学介绍,研究人员首先针对样本中的氧同位素以及其中不同寻常的矿物成分进行检查和分析,随后与美国国家航空航天局及其他机构的同事展开合作。岩石内部微小的锆石晶体帮助他们确定岩石的年代,为判断它属于火星历史中的哪个阶段提供依据。美国国家航空航天局还介绍了一种铷锶定年技术,它能够在比指甲还小的碎片表面,分别针对表面上的单个矿物颗粒开展分析,用这种方式取得用于年代研究的信息。这种方法保留了珍贵的陨石材料,使其他研究人员今后仍能利用这些稀有样本开展进一步研究。
美国国家航空航天局表示,测量结果显示,大约41亿年前,水已经使这块岩石发生改变,因此它最初形成的时间还要更早。氧同位素、结构和化学成分中保存着古代水循环的线索。这篇10月论文之前,今年6月《科学进展》已经发表过另一篇独立研究论文,其研究对象同样是这块陨石,但关注的是陨石内部保存的含水情况。水与岩石反应的证据,可以帮助科学家评估古代是否可能具有适宜生命存在的环境条件,但这些结果本身并不是对生物体的探测。
据美国国家航空航天局介绍,岩石的矿物特征与对火星南部高地的观测相似,但它究竟来自哪一处地点,仍然无法确定。一次撞击曾把它从火星抛向太空,之后它最终抵达地球。今后开展的进一步实验室分析有望说明古老地壳如何形成,以及在形成之后,又如何因接触流体而发生改变,从而进一步认识水与岩石之间的关系。研究人员将这份样本视为更多后续研究的起点,希望科学界继续从这些珍贵材料中提取信息,深入了解古代火星环境,而不是已经完整讲述了早期火星的全部历史;仍需通过更多分析理解它保存的地质记录。
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