IT之家 9 月 29 日消息，火星地表并非始終是寒冷荒蕪的景象。愈發(fā)多的證據(jù)顯示，數(shù)十億年前，水曾流淌于這顆紅色星球的表面。有水存在的話，必然有一層厚實的大氣層來防止水結(jié)冰。然而大約 35 億年前，火星上的水干涸殆盡，曾經(jīng)富含二氧化碳的大氣急劇稀薄化，僅剩下一層稀薄的大氣層包裹著火星。

那么，火星的大氣層到底去了哪里？這一問題堪稱火星 46 億年歷史中的關(guān)鍵謎團。

據(jù)科技日報報道，美國麻省理工學(xué)院的兩位地質(zhì)學(xué)家認為，答案或許就藏在火星的黏土之中。他們在最新一期《科學(xué)進展》雜志發(fā)表的論文里指出，火星大量消失的大氣層可能被鎖在了火星的黏土覆蓋層里。

他們著重研究了一種名為蒙脫石的黏土礦物，該礦物能夠大量吸收碳。在地球上，蒙脫石由大陸板塊運動造就，這種構(gòu)造活動使蒙脫石抬升至地表。當(dāng)這種褶皺的黏土礦物暴露于地表時，它會吸收二氧化碳，將這種溫室氣體從大氣中移除，助力地球在數(shù)百萬年內(nèi)降溫。

科學(xué)家留意到，火星也富含蒙脫石黏土。這促使他們提出一個重要疑問：火星缺乏板塊構(gòu)造活動，這種褶皺的黏土礦物是如何形成的呢？

為解答該問題，他們開始探究地球的地質(zhì)歷史。其中一個線索是，在火星地殼中遠程探測到一種硅含量較低的火成巖，即“超鎂鐵質(zhì)巖”。在地球上，這種火成巖被水侵蝕或風(fēng)化時會形成蒙脫石。有證據(jù)表明火星上曾有古老河流，水可能在那里與底層巖石發(fā)生反應(yīng)。

隨后，科學(xué)家依據(jù)地球上水與火成巖相互作用的知識，構(gòu)建了一個適用于火星的模型。利用該模型，他們發(fā)現(xiàn)，在十億年的時段內(nèi)，水可能已經(jīng)滲透過地殼，與一種富含鎂鐵硅酸鹽礦物（橄欖石）的火成巖發(fā)生反應(yīng)。這種礦物含鐵量高，在此過程中，水中的氧會與鐵結(jié)合，釋放出氫氣。這種氧化鐵或許有助于火星呈現(xiàn)獨特的紅色。

接著，釋放出的氫氣可能與水中的二氧化碳結(jié)合，形成甲烷（一種能夠在火星黏土表面儲存數(shù)十億年的碳形態(tài)）。這種反應(yīng)會逐步將橄欖石轉(zhuǎn)化為另一種富含鐵的巖石 —— 蛇紋石。隨著蛇紋石繼續(xù)與水反應(yīng)，最終可能形成蒙脫石。

據(jù)IT之家了解，蒙脫石黏土具備很強的碳儲存能力。當(dāng)前，這些甲烷或許仍然存在，甚至在未來可能成為火星上的能源。鑒于火星表面黏土的預(yù)估覆蓋量，火星黏土能夠儲存的二氧化碳量相當(dāng)于火星最初早期大氣層中二氧化碳總量的約 80%。

科學(xué)家提出，這些被封存于火星的碳也許有朝一日能夠被回收并轉(zhuǎn)化為推進劑，為火星與地球之間的未來任務(wù)提供動力。

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