火星没有全球性的岩浆海洋

过去至少有一次,地球是一个旋转的熔融岩石球,可能具有室温下的石油稠度,但是在大约华氏2,000度(摄氏1090度)下是不可触摸的。随着岩浆海洋的消退和流动,动荡可能从岩石中释放出了有益生命的元素,并进入了我们的大气层。研究人员以前认为,类似的流体动力学以及由此产生的维持生命的物质喷涌同样发生在火星上。但是新的研究表明事实并非如此。

“我们几乎没有时间去思考一个行星如何在没有融化步骤的情况下演化,这很难说这对生命的可能性是正的还是负的,” NASA国民弗朗西斯·麦库宾(Francis McCubbin)说。共同撰写新研究的材料协调员和研究员。 通过研究来自火星的陨石,McCubbin和他的同事确定了该行星位于两个区域,其中岩石包含不同比例的氢物种。研究小组在《自然地球科学》的论文中得出结论,如果星球曾经被液态岩石淹没,那么到处都会发现相同比例的氢类型。

麦卡宾说,氢分析是弄清楚火星是否曾经有过全球岩浆海洋的一种方法。地球上其他尚未研究的化学系统可能揭示海洋形成。这就是为什么McCubbin认为现在就对火星上存在生命的可能性一视同仁的想法为时过早的原因,以及他们的团队计划继续寻找曾经是液态行星的迹象的原因。

在我们的太阳系中没有行星之前,它就有尘土和气体。当这些粒子开始凝结在一起时,研究人员认为这些凝块一次又一次地碰撞直到整个行星形成为止。最终,这些星团融化成岩浆海洋。就像将草莓和香蕉混入冰沙的搅拌器一样,液化会使早期太阳系中的所有沉积物一起旋转。McCubbin说,该过程还将使行星核心内部的物质流失并释放到大气中,其中包括生命所必需的元素和化学物质。

麦考宾及其同事,包括第一作者杰西卡·巴恩斯(Jessica Barnes),亚利桑那大学的宇宙化学家,麦考宾称其为该领域的“摇滚明星”,他们研究了这种潜在赋予生命的岩浆是否是通过首先观察到两个陨石而形成的。这些岩石块是火星坠落在非洲和南极洲的表面或地壳。研究人员计算出,最后一次与火星水相互作用发生在39亿年前,而另一次则与15亿年前发生了相互作用。

McCubbin和他的团队发现,在这两块岩石中存在不同形式的氢,并且每种元素的比例都相似。在最近对行星地壳的检查中,包括在火星漫游者好奇号的数据中,也出现了可比的氢比。当研究小组将所有这些信息与火星陨石进行比较时,火星陨石起源于地球上更深的岩石层,但他们发现了其他东西。更深的样品中的氢比率没有相同的比率。

两种氢的混合物表明在火星上从未有两个水形成点,并且从未发生过地下熔融搅动。麦库宾说:“许多可能滋生了大气中生命的东西并没有到那里。”

麦考宾说,还有其他方式可以使来自火星中心的物质到达大气层,例如持续不断的火山活动或热液喷口。此外,行星科学家需要研究火星上的其他化学物质,看看它们是否与氢的发现相抵触并支持岩浆海洋的概念。 这项研究项目严重依赖于各种陨石的研究-“很幸运,我们可以获取大量数据并将其与地壳样品进行比较,” McCubbin说。未来的工作将需要继续分析整套火星样本。但请放心:McCubbin说,NASA会定期向其收藏中添加新的火星陨石。我们也在从火星那里获取更多信息。恒心漫游者将在2021年袭击地球,寻找生命,而另一个项目可能会在十年后将岩石样本带回。