古代火星陨石坑曾有巨大的湖泊

上周，美国宇航局宣布，火星现今的表面存在咸水，但这种水是短暂存在的。但火星过去比现在湿润得多。与火星上古时期的湖泊相比，如今的火星泪水只是水滴。

在今天发表在《科学》杂志上的一篇论文中，研究人员宣布，“好奇号”火星车发现了火星上古老湖泊的地质证据。

科学家们早就怀疑火星上可能存在湖泊——火星表面有许多盆地和洼地，它们就像完美的碗一样，可以容纳水。其他卫星观测表明，这些洼地曾经容纳过水。

好奇号着陆的盖尔陨坑就是这些绝佳盆地之一，它形成于大约 38 亿年前，当时一颗陨石撞击了火星。去年，研究人员公布了初步证据，表明盖尔陨坑中可能存在一个大湖，科学家们认为这个大湖可能已经存在了数百万年，但仔细观察就会发现，它并不是一个单一的整体，而可能是一系列不断移动的湖泊，随着时间的推移，这些湖泊逐渐形成了沉积物。

陨石坑中的湖泊很可能由地下水和河流共同形成。随着湖泊的蓄水，将水引入湖中的河流也将沙子、砾石和岩石带入该地区，在湖中形成三角洲，并在古老的海岸线上留下了一层层的沉积物。在远离湍急河流的湖中心，细小的沉积物沉淀到湖底，形成了一层厚厚的淤泥。随着时间的推移，河流的位置发生了变化，就像它们今天在地球上一样。随着河流的移动，它们将沙子和砾石沉积在湖泊周围的不同地方。这些砂岩沉积物（来自河流系统）和泥岩沉积物（来自湖泊环境）就是好奇号火星车发现的，它们为地球科学家提供了火星上曾经存在湖泊的线索。

新论文中描述的湖泊遗迹是暂时的，平均只能持续 100 到 10,000 年（以人类的标准来看这是很长的时间，但地质学上只是一眨眼的功夫）。这种情况一再发生，盖尔陨坑内的湖泊在 10,000 到 1000 万年的时间里不断充满和干涸。

最终，由于尚不清楚的原因，湖泊完全干涸了。缓慢而稳定的风暴（记住，火星式的风暴纯粹是科幻小说）将沙子吹到湖泊沉积物上，覆盖了它们，并可能形成了 3 英里高的夏普山，即盖尔陨石坑中心的大山。（夏普山一直是个谜，其他研究人员推测这座山完全是由水中沉积的沉积物形成的。）然后，经过更长的时间，形成夏普山的部分沉积物被侵蚀掉，回到湖泊沉积物（被更多的风吹），留下当前的景观供好奇号探索。

显然，为了形成湖泊，火星必须拥有比现在多得多的液态水，但目前大多数古代火星气候模型都将火星描绘成极冷的星球，温度应该会将液态水变成冰。但地质学家在查看好奇号数据时并没有发现冰冷的冰川表面的证据，他们发现了河流流入边缘深度 3 至 12 英尺的大型湖泊的证据。

火星表面曾存在长期存在的水体这一消息令人着迷，并开启了一个全新的问题领域，包括有关古代火星气候的新问题——如果存在液态水，火星是否真的像我们想象的那么冷？但它也开辟了一个新的研究领域，以寻找火星上过去生命的证据。正如作者在论文中写道：“行星宜居性的关键标准之一是水可能存在的时间，以促成微生物的起源和进化。”水池中存在水已有数百年甚至数千年的历史，微生物生命有可能在此发展。

我们是否能够看到这些微生物存在的证据，即使它们存在，仍是一个有争议的问题。与恐龙等动物的大骨头不同，微小的单细胞生物根本无法很好地保存。但火星上也有积水，就像早期的地球一样，这为火星上的生命提供了新的生命。在地球上，人们认为火星表面的大水池是生命起源的环境，在火星上看到类似的湖泊和水池让一些科学家认为，我们的星球可能并不是唯一一个产生生命的星球。

正如马乔里·陈 (Marjorie Chan) 在《科学》杂志的一篇配套论文中所写，“火星的地质情况越像地球，火星水域中可能存在某种生命形式的可能性就越大。”