火星科学家正在努力解决一个问题。有
充分的证据表明，古代火星有时是潮湿的，水在火星表面流动和汇聚。然而，古老的太阳大约只有三分之一的温暖气候，气候模型的建模者很难模拟出使火星表面变暖以保持水不结冰的场景。
一个主要的理论是形成一个更厚的二氧化碳大气形成温室气体，帮助温暖古代火星的表面。然而，根据美国宇航局火星探测器“好奇号”的最新数据分析，火星在35亿年前的二氧化碳含量太少，不足以提供足够的温室效应来解冻冰。
在火星上，好奇号发现了一个古老湖泊里的沉积物，微生物可以在那里茁壮成长，这是证据的来源，这也增加了一个关于这样一个湖泊是如何存在的窘境的证据。好奇号在分析的基岩样品中没有发现碳酸盐矿物。新的分析得出结论说，这一基岩中存在的碳水化合物的缺乏，这意味着火星大气的存在——大约在35亿年前——稀薄的二氧化碳形成的大气层。
美国宇航局艾姆斯研究中心的托马斯·布里斯托说:“我们对探测器所检测到的沉积岩中没有碳酸盐矿物感到特别震惊。”“如果大气中的二氧化碳含量比岩石中矿物证据告诉我们的多100倍，那就很难得到液态水。”Bristow是化学和矿物学(CheMin)的首席研究员，他是《国家科学院学报》本周出版的《好奇与研究》的主要作者。
自从2012年在盖尔环形山着陆后，好奇号就没有在任何被取样的湖床岩石中发现碳酸盐。如果它只占岩石的百分之几，CheMin就能识别碳酸盐。Bristow和13位合著者的新分析计算出了可能存在的二氧化碳的最高含量，与碳酸盐岩的缺乏相一致。
在水中，二氧化碳与镁、亚铁等带正电荷的离子结合，形成碳酸盐矿物。在相同岩石中的其他矿物表明这些离子很容易获得。其他矿物，如磁铁矿和粘土矿物，也提供了证据，证明随后的条件不会变得如此酸性，以至于碳酸盐会溶解，就像在酸性地下水中一样。
这一困境已经持续多年:有关影响表面温度的因素——主要是来自年轻太阳的能量，以及行星大气所提供的覆盖——在远古火星上的河流网络和湖泊的广泛证据的不匹配。在今天的火星大气中，同位素比率等线索表明，地球曾经比现在更密集。然而，古代火星气候的理论模型很难产生条件，使火星表面的液态水可以持续数百万年。一个成功的模型提出了一种厚厚的二氧化碳大气，也含有氢分子。然而，这种氛围是如何产生和持续的，是有争议的。
新的研究把这个难题钉在了一个特定的地点和时间上，在地球形成的10亿年之后，在同样的沉积物中对碳酸盐进行了实地检查。
在过去的二十年里，研究人员在火星轨道上使用光谱仪来寻找碳酸盐，这可能是由于早期的二氧化碳更丰富而造成的。他们发现的比预期的要少得多。
Bristow说:“这是一个谜，为什么没有从轨道上看到这么多的碳酸盐。”“你可以从困境中走出，说碳酸盐可能还在那里，但我们只是无法从轨道上看到它们，因为它们被灰尘覆盖，或者被掩埋，或者我们没有在正确的地方寻找。”好奇的结果将这个悖论带到了一个焦点上。这是我们第一次在岩石上检查碳酸盐，我们知道这些岩石是由沉积物中沉积的沉积物形成的。
新的分析得出结论，当湖泊存在时，可能会出现几十个二氧化碳，或者它会产生足够的碳酸盐，让好奇心的化学物质能够探测到它。毫巴是地球上海平面气压的千分之一。火星目前的大气层小于10毫巴，约95%的二氧化碳。
“这一分析与许多理论研究相吻合，甚至在很久以前，火星表面还不够热，不能让水变成液体，”美国宇航局艾姆斯的火星气候科学家、论文的合著者罗伯特·哈伯尔(Robert Haberle)说。“这对我来说真的是一个谜。”
研究人员正在评估多种方法来解决这个难题。
一些人认为，也许这个湖泊不是一个开放的液态水。也许是被冰覆盖的液体，”哈伯勒说。“如果冰层不太厚，你仍然可以在湖床上积累一些沉积物。”
这一解释的一个缺点是，漫游者团队一直在寻找，并没有在盖尔陨石坑的证据中找到，这些证据来自于冰覆盖的湖泊，如巨大的、深裂的冰楔，或者是“浮石”，当它们穿透稀薄的冰时，会嵌入软湖床沉积物中。
如果这些湖泊没有被冻结，这个谜题就会变得更具挑战性，因为好奇号对这种古老火星大气中缺乏碳酸盐的发现的新分析。
美国宇航局喷气推进实验室的好奇项目科学家Ashwin Vasavada说:“好奇号穿越河床、三角洲和数百个在古代湖泊中沉积下来的垂直脚，需要一个强有力的水文系统，提供水和沉积物来创造我们发现的岩石。”“二氧化碳，与其他气体如氢混合，一直是导致这种系统变暖的主要因素。”这一令人惊讶的结果似乎把它从跑步中带走了。
当两行科学证据看似不可调和的时候，这一场景可能会在理解他们为什么不存在的情况下取得进展。好奇号的任务是继续调查火星上古老的环境条件。它由美国宇航局科学任务理事会(NASA)位于帕萨迪纳市的加州理工学院的喷气推进实验室(JPL)管理。好奇号和其他火星科学任务是NASA火星之旅的一个重要组成部分，在20世纪30年代，它建造了几十年的机器人探索，将人类送上火星。
联系客服
