地形圖為火星上的古代海洋提供了新的證據。 (Benjamin Cardenas/Penn State)

或許你已經熟悉火星如今看起來乾燥、塵土飛揚的外觀——但科學家們發現了大約 35 億年前火星表面存在一個廣闊海洋的證據,它可能覆蓋了數十萬平方公里。

該證據通過火星表面的大量衛星圖像識別,呈現出火星上獨特的海岸線地形。當這些圖像以略微不同的角度拍攝時,科學家們可以藉此構建出地形圖。

研究人員已經能夠繪製出超過 6,500 公里(4,039 英里)的河脊,這些河脊顯然是由河流雕刻而成的,證明它們很可能是被侵蝕的河流三角洲或海底通道帶。

Gale 火山口的底部,靠近一個名為 Aeolis Dorsa 的地區,研究人員認為該地區曾經是一片巨大的海洋。 (NASA/JPL-Caltech/MSSS)

賓夕法尼亞州立大學的地球科學家 Benjamin Cardenas 說:「我們在這篇論文中所做的最重大且新穎的事情是從地層學和沈積記錄的角度來思考火星。」

「在地球上,我們通過觀察隨著時間推移而沉積的沉積物來描繪出水道的歷史。我們稱其為地層學,可以通過了解水流運輸沉積物的過程,以及沉積物堆積的方式來測量星球上的變化。這也是我們在這裡所做的——但這是火星。」

利用 2007 年收集的火星勘測軌道飛行器的數據,該研究團隊應用了對山脊寬度、角度和位置的分析,以了解研究區域:火星上被稱為 Aeolis Dorsa 地區的地形窪地。

Cardenas 解釋說,這些年來,火星的這一部分很可能發生巨大的變化,可以從海平面大幅上升以及河流和洋流快速移動岩石這兩項證據中看出。今天,Aeolis Dorsa 擁有火星上最集中的河流脊。

所有這些都與尋找火星上的生命有關。科學家們正在研究的關於這顆紅色星球的最基本問題之一是:它是否曾經擁有足夠有利的條件能夠支持生命存在。

Cardenas 説:「這次的發現最重要的部分是應證了如果有這種規模的海洋存在,也意味著有生命的可能性更高。而且它還告訴我們有關火星古代氣候及其演變的訊息。根據這些發現,我們知道了火星上曾經有一個時期,它足夠溫暖,大氣層也夠厚,可以同時擁有這麼多的液態水存在。」

不過研究人員不單單只是研究 Aeolis Dorsa 地區的地貌。

Nature Geoscience 雜誌上發表的另一項研究中,包括 Cardenas 在內的一些研究人員將一種用於繪製墨西哥灣古代海底地圖的聲學成像技術,應用在「水是如何侵蝕火星表面」的模型上。

火星有大片可能是河流脊的區域,該團隊進行的模擬與這顆紅色星球上的地貌形狀非常相似——這表示火星曾經被廣泛的水覆蓋。

我們看到越來越多的跡象表明火星上曾經有豐富的水,並且科學家仍在努力尋找,弄清楚它可能導致什麼,以及這些水現在在哪裡——儘管回顧數十億年的時間並不容易。

Cardenas 説:「如果古代火星上有潮汐,它們就會在這裡,輕輕地帶動水流。這也是古代火星生命可能演化的地方。」

該研究已發表在《地球物理研究雜誌:行星與自然地球科學》上。

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資料來源:

  1. Nield, D., (31 October 2022). Ancient Traces of a Giant Ocean Have Just Been Discovered on Mars. ScienceAlert
  2. Cardenas, B. T., Lamb, M. P., & Grotzinger, J. P., (27 October 2022).Martian landscapes of fluvial ridges carved from ancient sedimentary basin fill. Nature Geoscience
  3. 圖片來源:https://www.psu.edu/news/research/story/traces-ancient-ocean-discovered-mars/ (Benjamin Cardenas/Penn State)
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