簡(jiǎn)介：火星研究又有新發(fā)現(xiàn)，也許火星也有過(guò)溫暖的氣候。

科學(xué)家們推測(cè)火星上存在液態(tài)水體數(shù)十年了，同理推論，很難說(shuō)地球上較小的同類(lèi)行星是否曾經(jīng)歷過(guò)溫暖的時(shí)期。

直到現(xiàn)在。

根據(jù)《自然地球科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究，火星早期的氣候受到隕石和火山影響，溫室氣體上升的間歇性效應(yīng)——在較長(zhǎng)的寒冷期之間——為微生物生命的進(jìn)化打開(kāi)了大門(mén)，同時(shí)也向它在紅色星球寒冷期的生存提出了挑戰(zhàn)。

研究火星地質(zhì)和火星大氣演化模型

研究的作者在哈佛大學(xué)羅賓·華茲華斯教授的領(lǐng)導(dǎo)下工作，他們強(qiáng)調(diào)需要將火星的地質(zhì)情況與大氣演化模型進(jìn)行匹配。難上加難，因?yàn)榛鹦堑刭|(zhì)學(xué)包括過(guò)去關(guān)于短期液態(tài)水體存在的證據(jù)，此外，地球化學(xué)表明從濕潤(rùn)到干燥的緩慢和間歇性轉(zhuǎn)變——表面條件明顯出現(xiàn)氧化。

研究小組使用了“早期火星上偶發(fā)性升溫、氧化和地球化學(xué)轉(zhuǎn)變的耦合模型”策劃一個(gè)新的模型，該模型結(jié)合了溫室氣體的隨機(jī)性流入——以及大氣中逸出的氫氣的氧化——以評(píng)估導(dǎo)致異常多樣的地質(zhì)特征的觀測(cè)條件。

據(jù)物理官網(wǎng)報(bào)道，石溪大學(xué)文理學(xué)院地球科學(xué)系副教授喬爾·赫羅維茨說(shuō)：“火星的大氣成分因火山作用和隕石撞擊產(chǎn)生的氣體流入而發(fā)生改變，因此火星會(huì)間歇性升溫。”“這些氣候升級(jí)使水在火星表面流動(dòng)，形成河流和湖泊，以及與火星上的水有關(guān)的巖石和礦物?！?/p>

赫羅維茨，美國(guó)宇航局“毅力”號(hào)火星車(chē)研究小組成員，也是研究火星車(chē)手臂上配備的X射線巖石化學(xué)行星儀器（PIXL）的科學(xué)家。

2由三個(gè)主要原因解釋的紅行星表面礦物學(xué)的大規(guī)模變化

“這篇論文提出了一個(gè)火星氣候變化的模型，可以通過(guò)PIXL和杰澤羅隕石坑的毅力漫游者對(duì)巖石的化學(xué)和礦物學(xué)的測(cè)量進(jìn)行測(cè)試，”赫羅維茨補(bǔ)充道。

氣候模型預(yù)測(cè)火星形成早期普遍寒冷，年平均溫度低于240開(kāi)爾文（-28°F，或-33.33°C）。當(dāng)減少氣體釋放率達(dá)到峰值，大氣層二氧化碳水平上升到足夠的水平時(shí)，植物將達(dá)到氣候溫暖的區(qū)間，足以降解火山口壁，連接山體脈絡(luò)，并產(chǎn)生其他各種河流（或湖泊）地理特征。

研究人員還表示，該模型預(yù)測(cè)火星大氣中會(huì)短時(shí)積聚氧氣，將有助于解釋氧化礦物的存在，如錳氧化物，這是由好奇號(hào)火星探測(cè)車(chē)在蓋爾隕石坑中觀察得出。研究小組還補(bǔ)充說(shuō)，這顆紅色星球表面礦物學(xué)的大規(guī)模時(shí)間變化可以用三種綜合現(xiàn)象來(lái)解釋。

它們是：行星氧化，可用地下水循環(huán)性的減少，以及隕石撞擊流量的減少——這些共同物理特征顯著減緩了硫酸鹽在火星表面的再活化和熱化學(xué)湮滅。

火星上的生命可能是“在溫暖濕潤(rùn)的氣候期”出現(xiàn)的

一些人認(rèn)為，行星（如地球）上存在的氧氣可能是尋找系外行星生命的關(guān)鍵氣體物質(zhì)。這項(xiàng)研究的作者寫(xiě)道：“不一定，我們的模型可以預(yù)測(cè)火星的長(zhǎng)壽、以及相對(duì)富氧的大氣，尤其在缺乏生命的存在證據(jù)的歷史中期，從而表明了單憑氧氣檢測(cè)對(duì)某些情況下的生命來(lái)說(shuō)可能是一種‘假陽(yáng)性’?！?/p>

“因?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)反應(yīng)不會(huì)發(fā)生在高氧化的環(huán)境中，因而限制了生命起源的時(shí)間和地點(diǎn)，并在火星早期持續(xù)存在?！?/p>

然而，新的氣候模型提出了“在溫暖濕潤(rùn)的歷史間期內(nèi)出現(xiàn)生命前所未有的機(jī)會(huì)，同時(shí)，減少的條件有利于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，”作者寫(xiě)道。出現(xiàn)的新的機(jī)遇，火星上可能存在更多生命的挑戰(zhàn)，即在寒冷、干燥、氧化性氣候頻繁且持續(xù)時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)的環(huán)境下生存。

這是一個(gè)有前瞻性的故事，并隨著新線索的出現(xiàn)隨之更新。

注：MASS :這是一種宇宙監(jiān)視系統(tǒng)，NEAT系統(tǒng)的運(yùn)用可以將這種功能擴(kuò)展到觀測(cè)近地小行星和彗星的搜尋觀測(cè)。由美國(guó)空軍、國(guó)家航空航天局和JPL推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室合辦。

BY: ?Brad Bergan

FY:多瑞果

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