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科學家首次測得火星早期溫度 曾是溫暖濕潤星球

來源:搜狐科學       更新時間:2011-10-15 10:52:40
 
火星隕石ALH84001受撞擊脫離火星,在13000年之前到達地球,新研究表明它形成于火星的近地表水環境中 火星隕石ALH84001受撞擊脫離火星,在13000年之前到達地球,新研究表明它形成于火星的近地表水環境中

ALH84001中含有的碳酸鹽礦物曾經令科學家迷惑不解,現在證明該礦物質形成于大約18攝氏度的有水環境中 ALH84001中含有的碳酸鹽礦物曾經令科學家迷惑不解,現在證明該礦物質形成于大約18攝氏度的有水環境中

  【搜狐科學消息】據國外媒體報道,美國研究人員采用新技術首次成功測得火星早期的表面溫度,研究結果表明,火星曾經是一個溫暖濕潤的星球。此項研究報告發表在最新一期的《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)雜志上。

  美國加州理工學院的一個研究小組通過分析一個形成于40多億年前的火星隕石中含有的碳酸鹽礦物,確定該礦物質形成于大約18攝氏度(64華氏度)的有水環境中。該研究報告的合著者、地質生物學教授伍迪·菲舍爾(Woody Fischer)說: “太棒了,18攝氏度不是特別寒冷也不是特別炎熱,這是一個了不起的結果!”

  研究人員稱,了解火星的溫度對了解該星球過去的氣候是至關重要的,關系到火星是否確實曾經存在液態水的問題。在此之前,火星探測器和軌道飛行器已經在火星上發現了古三角洲、河流跡象、湖底和礦藏,表明火星上曾經有水流。因為火星現在的平均氣溫為63攝氏度,在過去存在液態水表明氣候比現在溫暖濕潤,但是一直以來欠缺證明這種觀點的直接數據。菲舍爾說: “新發現表明火星曾經是一個溫暖、多雨的星球。”

  雖然這一發現只是一個數據,但它是迄今為止第一個也是唯一的一個證明火星曾經有液態水的直接證據。此項研究報告的合著者、加利福尼亞理工學院的地質化學家約翰·艾勒(John Eiler)說: “這證明,在火星歷史的早期,火星上至少有一個地方能夠保持至少幾個小時到幾天的類似地球的氣候。”

  研究人員分析了1984年在南極冰蓋中發現的火星隕石“阿蘭山84001”(Allan Hills 84001,簡稱ALH84001)。研究人員分析稱,該隕石可能形成于火星表面以下幾十米深處,由于受撞擊脫離火星來到地球上。這塊馬鈴薯狀的隕石在1996年成為頭條新聞,因為美國航天局的科學家宣布從”ALH84001”中找到了早期火星生命存在的證據,引起人們極大興趣。科學家研究該隕石時發現了一些小球體,它們看起來像細菌化石,并聲稱它們是外星生命。小球體中含有碳酸鹽礦物,起源一直是個謎。對于ALH84001隕石中的碳酸鹽礦物是如何形成的,科學家們提出了無數的假設,他們都從碳酸鹽形成溫度入手。一些科學家說,碳酸鹽豐富的巖漿冷卻和結晶后形成了這些礦物質;也有人認為,碳酸鹽形成于熱液過程中的化學反應;還有一種說法是,鹽溶液沉淀后形成了碳酸鹽。科學家認為碳酸鹽礦物形成過程所需的溫度范圍是零下幾攝氏度到700攝氏度以上。從各方面提出疑問,尚無最后結論。艾勒說:“所有這些觀點都有可取之處。”

  尋找測溫方式可以縮小碳酸鹽形成的溫度范圍。研究人員轉向利用成群同位素測溫,這種技術由艾勒和他的同事開發,已得到多次應用,包括恐龍的體溫測量,以及確定地球的氣候歷史。有了成群同位素測溫技術的支持,研究人員重點測量ALH84001中的碳酸鹽樣品中的稀有同位素氧18分子(oxygen-18)8和碳13分子(carbon-13)的濃度。碳酸鹽含有碳原子和氧原子,兩種稀有同位素相互結合聚集在一起。溫度越低,同位素越容易聚集。因此,確定聚集的同位素數量就可以測得溫度。研究人員測得的溫度為18攝氏度左右,排除了之前關于碳酸鹽形成的假說。艾勒說:“有很多觀點都不攻自破了。氣候溫和意味著碳酸鹽必須在液態水中形成,沒有水溶液,即使溫度達到18攝氏度,也不可能形成碳酸鹽礦物。” 新的數據還表明,在水中形成礦物質后,填充了地表以下的微小裂縫和巖石內的小孔。由于水分蒸發

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