这个古老的泥湖可能是在火星上寻找生命的最佳地点

说到这里火星以及我们不断努力了解该星球的古老宜居性,迄今为止的证据难以捉摸。但科学家们知道证据可能隐藏在哪里:在沉积物中。

新的研究表明,古老的泥湖是一个探索的好地方。

我们应该在哪里寻找火星上生命的证据?这并不明显,尽管沉积物充足的地区是一个很好的起点。

这就是美国宇航局毅力号火星车位于Jezero陨石坑的原因之一,Jezero陨石坑是一个古老的古湖泊,那里的沉积物可能深达一公里。但是有许多富含沉积物的地区。

科学家还应该在哪里寻找以扩大他们的范围?

“对过去火星生命的探索取决于定位与古代可居住性相关的表面构造,”研究人员在他们的论文中写道。

一个引起注意的地区是大量的流出通道将物质从火星的南部高地带到Valles Marineris以东的北部低地。

这些北部低地积累了大量的沉积物,这可能表明这是一个探索的好地方。但一篇新论文的作者说,这可能是一个错误。

这篇论文是”探索火星混沌地形中亚马逊含水层沉积突出残留物的证据。“ 它发表在自然科学报告,主要作者是亚历克西斯罗德里格斯,高级研究员行星科学研究所.

与其探索沉积物流入的区域,科学家应该关注沉积物的来源。

罗德里格斯说:“冒险进入北部平原进行采样可能很不稳定,因为区分来自含水层的材料与在渠道形成过程中被侵蚀和运输的材料可能成为一项复杂的任务。

相反,研究人员应该专注于九头蛇混沌区域,Oxia Palus的一个子区域。Hydraotes Chaos可能包含一个平原形式的古老泥湖,那里的沉积物可能隐藏着生命的证据。

这是Oxia Palus四边形,USGS使用的30个四边形地图之一。该地区有大量的古老外流,引起了科学界的注意。但一项新的研究表明,黄色框中一个名为Hydraotes Chaos的区域是一个更好的目标,因为它是一些沉积物的来源。作者认为这是一个寻找生命证据的有前途的地区。(美国地质调查局)

“位于Hydraotes Chaos内的平原提供了对古代含水层材料的独特一瞥。这些平原,我们认为是由泥浆挤出到其源含水层正上方的盆地形成的,提供了一个更有针对性的勘探机会,“罗德里格斯说。

从高地延伸到低地的巨大洪水通道是一个如此广阔的地区,几乎不可能探索。还有一个复杂的任务是区分这个巨大地区不同来源的沉积物。Hydraotes Chaos中的平坦盆地可以简化勘探。

罗德里格斯说:“与具有复杂侵蚀模式的广阔洪水通道不同,这一发现简化了对火星含水层的检查,降低了陆上沉积物获取的风险,并为火星的地质历史打开了一扇新窗口。

这个盆地更直接地与火星的地下相连,如果这颗行星曾经适合居住,它的地下可能会比地表保持宜居的时间更长。

大约四十亿年前,当火星的磁屏蔽失效时,火星表面变成了一个荒凉的地方。但简单的生活可以在适当的条件下继续在地下生存。

“我们的研究重点是Hydraotes混沌中的一个沉积单元,我们将其解释为由近40亿年前充气泥岩地层排放形成的泥湖的残余物,当时火星表面可能适合居住。这些沉积物可能含有那个时期或随后时期的生命证据,“罗德里格斯说。

“重要的是要记住,火星的地下可能包括持续地球上生命历史的可居住性,”罗德里格斯补充道。

该研究中的这个数字显示了Hydraotes混沌(白色轮廓),包括拟议的泥湖的位置(黑色箭头)。(罗德里格斯等人,2023 年/美国宇航局)

火星表面及其地质是一个不容易解决的难题,尽管科学家们已经取得了进展。有时它涉及一些深入的侦探,就像这项研究一样。古老的泥湖不是生命存在的地方,但它与它可能存在的地方有着错综复杂的联系,如果有的话。

以下是研究人员认为在火星深处的过去在这个地区发生的事情。

古老的泥湖在湖下有一个泥岩源含水层。在泥岩内,火成岩活动引发了相分离,形成了巨大的液态水室,宽几公里,深数百米。九头蛇混沌地形的混乱性质表明它们有很多,而且它们是相互关联的。地球也有类似的特征,但远没有那么大。

研究的这个数字显示了泥湖形成背后的一些细节。请注意地下相互连接的房间,以及火成岩侵入如何帮助将水和沉积物驱赶到沉降盆地,即泥湖。(罗德里格斯等人,2023 年)

但所有这些水和沉积物都没有留在含水层中。

“最初,生物分子可能分散在充满大型地下水的洞穴中。罗德里格斯说。“当水被释放到地表并积水时,水消失了,留下了沉积物的滞后和潜在的高浓度生物分子。

潜在的高浓度是一个很好的起点,NASA已经注意到了这一点。

“美国宇航局艾姆斯正在考虑将平原作为寻找生物标志物证据的任务的可能着陆点,特别是脂质。这些生物分子具有极强的抵抗力,可能在火星上持续数十亿年,“美国宇航局艾姆斯研究中心的共同作者Mary Beth Wilhelm说。

该地区还拥有其他有趣的特征,它们也是火星拼图的一部分。有广泛的泥火山和底辟火山,可变形物质的火成岩侵入迫使通过脆性上覆岩石。这使研究人员可以一瞥地下过程和结构,而无需挖掘它们。

这项研究的这个数字显示了可能是泥火山(橙色点)和底辟(白点)是如何普遍存在的。在这两种类型的特征中,沉积物都可能破坏地表。黄色框突出显示了潜在的着陆点。(罗德里格斯等人,2023 年/美国宇航局)

此外,研究区域包括广泛的泥火山和可能的底辟,为地下,潜在的宜居岩石提供了额外的窗口,“共同作者Jeffrey Kargel说,他也来自NASA AMES。

“小型漫游车可以在短距离内对泥湖沉积物和这些材料进行采样,大大增加了生物特征检测的几率。

该地区的年龄也与火星探索目标和地球历史一致。平原可能只有十亿年的历史,这意味着任何生物分子都不会像其他地区那样在地表上存在三亿年或更长时间。这增加了找到任何完整生物分子的机会,因为表面暴露会降解它们。

“我们的陨石坑计数表明,平原相对较新,年龄为10亿年。这个年龄对于我们寻找生命来说是个好消息。这个年龄比火星上大多数含水层释放的年龄要小得多,可以追溯到大约34亿年前。因此,这些材料在地下花费了大量时间,“共同作者伯曼说。

小型漫游车可以在不长途跋涉的情况下访问其中的许多特征,这总是一个有吸引力的想法。漫游车需要行驶的距离越远,它通常需要的尺寸就越大、越复杂、越昂贵。故障、故障或其他问题的风险也更大。

欧空局即将推出罗莎琳德·富兰克林漫游车将在2028年后的某个时候降落在Oxia Planum,但它的着陆点离这个地区很远。

目前还没有计划前往九头蛇混沌和古泥湖。但该团队已经瞄准了一个特定的着陆点,以便对该地区进行潜在任务。

此图显示了上图中黄色框内的区域。它显示了叶状边缘形成恒定高程接触的一部分,作者说这是湖泊的淹没外围。该地区是一个很好的着陆点,因为它靠近许多要素。(罗德里格斯等人,2023 年/美国宇航局)

谁知道我们需要多长时间或多少任务才能找到我们正在寻找的证据。也许我们永远不会。但只要我们继续寻找,就有机会。

我们越了解整个地球,我们就越知道该去哪里寻找。这项工作指出了什么是探索的主要地点,但我们必须拭目以待。

本文最初发表于今日宇宙.阅读原文.

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