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火星紅色之謎有新解!科學家:潮濕環境下的鐵鏽是關鍵

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火星紅色之謎有新解!科學家:潮濕環境下的鐵鏽是關鍵
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火星紅色之謎有新解!科學家:潮濕環境下的鐵鏽是關鍵

2025年03月20日 10:20 最後更新:11:41

最新研究指,數十億年來,火星表面的紅色主要來自含水的氧化鐵,而非先前認為的乾燥的赤鐵礦。

氧化鐵的確切成分及形成方式一直存在爭議

科學家們一直知道火星的紅色是由塵埃中「生鏽」的含鐵礦物質形成的,類似地球上鐵生鏽的過程。這些氧化鐵在數十億年來逐漸分解成塵埃,並隨風飄散到火星各處。然而,對於氧化鐵的確切成分以及形成方式一直存在爭議,這也關乎了解當時的火星環境和潛在的宜居性問題。

過去普遍認為火星表面的氧化鐵是赤鐵礦

過去的探測器觀測並未在火星塵埃中找到含水的氧化鐵,因此科學家們普遍認為火星表面的氧化鐵是赤鐵礦,在火星早期濕潤時期後的數十億年內,與火星大氣發生反應後在乾燥的表面形成。

最新研究:火星的紅色與含水的氧化鐵更相符

經由瑞士伯爾尼大學、美國布朗大學等機構的研究人員分析歐洲太空總署和美國太空總署的探測器數據,以及在實驗室對火星塵埃複製品進行新實驗後,他們的研究結果顯示,火星的紅色與含水的氧化鐵,即水鐵礦更相符。水鐵礦通常在存在冷水的情況下快速形成,因此應該是在火星表面仍存在水時形成的。

火星生鏽的時間比之前認為的時間要早

布朗大學博士後阿多馬斯.瓦蘭蒂納斯指出,「火星仍然是紅色星球,只是我們對火星為何呈紅色的理解有了變化。水鐵礦只能在表面仍有水時形成,因此火星生鏽的時間比我們之前認為的要早。此外,水鐵礦在火星目前的條件下仍然保持穩定。」歐洲太空總署指出,這項新研究透過太空任務數據和實驗組合首次提供了全面證據,支持了火星表面紅色的新解釋。

火星(AP圖片)

火星(AP圖片)

火星快車號探測器最新拍攝的影像,為火星的氣候歷史提供了關鍵證據。科學家在山谷和隕石坑底部發現了漩渦狀的紋理圖案,這些被稱為「線狀谷底填充物」或「同心坑填充物」的特徵,正是古代冰河時期冰物質移動所留下的軌跡。

冰川雕刻地貌見證不同時期地質活動

影像中清晰顯示,火星中緯度地區存在大量由古代冰川雕刻而成的溝槽、山脊和隕石坑。特別引人注目的是科洛溝,一組近乎平行的線條斜穿過地表,形成於地殼板塊下沉的過程。周圍散布的隕石坑形狀各異,有些輪廓分明,有些已被侵蝕,還有多個相互重疊聚集,見證了不同時期的地質活動。

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歷史上經歷冷暖交替時期

據《今日科學》報導,火星歷史上經歷了冷暖交替的時期,這種變化主要受地軸傾斜改變所驅動。在較冷時期,冰層從兩極向外擴散至中緯度地區;當氣溫回升時,冰層消退,留下了如今觀察到的清晰痕跡。這些冰物質最終被更厚的岩層覆蓋,得以保存至今。

火星冰川痕跡揭示遠古「冷暖交替」氣候劇變。圖片來源:ESA/DLR/FU Berlin

火星冰川痕跡揭示遠古「冷暖交替」氣候劇變。圖片來源:ESA/DLR/FU Berlin

大規模氣候變遷證據

目前,整個火星緯度帶都可觀察到這些冰物質移動的軌跡,充分表明這顆紅色星球曾發生過大規模的氣候變遷。這些發現不僅重塑人類對火星歷史的理解,也為研究行星氣候變化提供了重要參照。

火星冰川痕跡揭示遠古「冷暖交替」氣候劇變。圖片來源:ESA/DLR/FU Berlin

火星冰川痕跡揭示遠古「冷暖交替」氣候劇變。圖片來源:ESA/DLR/FU Berlin

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