这颗火星陨石被命名为西北非洲 （NWA） 7034，绰号“黑美人”，重约 11 盎司（320 克）。
根据一项新的研究，坠落到地球的火星陨石中捕获的一种矿物揭示了火星上水的痕迹，这些痕迹可以追溯到 44.5 亿年前。锆石颗粒可能包含这颗红色星球上古老热水的最古老的直接证据，它可能提供了与地球上生命相关的温泉等环境。
这一发现为了解火星在其古老的过去是否适合居住开辟了新的方法。它还为围绕这颗红色星球运行和漫游的航天器舰队已经收集的观测数据提供了更多支持，这些观测数据发现了火星表面曾经存在河流和湖泊的证据。
但是，水究竟是什么时候首次出现在火星上，以及它是如何随着时间的推移而演变和消失的，仍然存在一些关键问题。
科学家们分析了 2011 年在撒哈拉沙漠发现的“黑美人”陨石（也称为 NWA 7034）的样本。这颗陨石是在 500 万至 1000 万年前另一个天体撞击火星后从火星表面喷出的，多年来，它的碎片一直是研究古代火星的关键来源。
展开剩余79%这项新研究于 11 月 22 日发表在《科学进展》（Science Advances） 杂志上，重点关注在陨石中发现的矿物锆石的单个颗粒。该团队的分析表明，水在火星形成后仅 1 亿年就存在，这表明火星可能在其历史上的某个时刻能够支持生命。
“我们的数据表明，火星地壳中存在水的时间与地球表面存在水的最早证据相当，大约44亿年前，”研究的主要作者、瑞士洛桑大学地球科学与环境学院研究员杰克·吉莱斯皮（Jack Gillespie）在一份声明中说。“这一发现为理解火星的行星演化、火星上发生的过程以及它隐藏生命的可能性提供了新的证据。”
矿物质作为时间胶囊
岩石可能包含有关火星的一些最大剩余问题的答案，包括存在多少水以及地球上是否曾经存在过生命。这就是为什么像黑美人这样的陨石如此引起科学家的兴趣。新墨西哥大学陨石研究所教授兼主任卡尔·阿吉 （Carl Agee） 于 2013 年首次向科学界展示了这块太空岩石。
“（黑美人陨石）包含数百块岩石和矿物碎片，每块碎片都有 45 亿年火星历史的不同部分，”该研究的合著者、行星科学家、科廷大学空间科学与技术中心高级讲师亚伦·卡沃西博士在一封电子邮件中说。“（它）是前诺亚纪火星地质拼图的唯一来源。”
Cavosie 说，诺亚纪时期发生在 4.1 到 37 亿年前，从可追溯到 45 亿至 41 亿年前的火星前诺亚纪时期的直接测量中知之甚少，尽管理解这一点至关重要，因为它是火星历史书的第一页。
但 Black Beauty 已经透露了它的一些秘密。他说，陨石中包含的许多岩石碎片表明，火星地壳经受了多次撞击，在火星表面造成了巨大的剧变。
卡沃西说，这块太空岩石还包含已知最古老的火星碎片，包括最古老的锆石。
锆石用于珠宝、瓷砖和医疗植入物等产品，是一种耐寒矿物，可以帮助科学家窥探过去并确定其结晶时存在的条件，包括当时的温度以及矿物是否与水相互作用。
“锆石含有微量的铀，铀是一种充当自然时钟的元素，”吉莱斯皮说，他在这项研究时是科廷大学地球与行星科学学院的博士后研究助理。“随着时间的推移，这种元素以精确已知的速率衰减为铅。通过比较铀与铅的比例，我们可以计算出晶体形成的年龄。
卡沃西说，《黑美人》中的锆石在坠毁在撒哈拉沙漠之前，没有因前往地球和炽热地进入地球大气层而改变，因为它位于陨石内部。
在分析锆石颗粒的过程中，研究小组检测到异常数量的铁、钠和铝，这表明富含水的液体在 44.5 亿年前形成的锆石上留下了这些痕迹。Cavosie 说，这种元素通常不会在结晶锆石中发现，但研究人员对锆石的原子尺度研究表明，这些元素掺入晶体结构中，并像市场上的水果摊一样排列。
“我们可以通过锆石内部发现的（铁、铝和钠）的模式来判断，它们在生长过程中被掺入谷物中，就像洋葱中的层一样，”Cavosie 说。
在地球上，来自热液系统的锆石——当水被地下火山活动（如热岩浆的向上流动）加热时形成——与《黑美人》中的图案相似。
如果热液系统在 44.5 亿年前存在于火星地壳中，那么液态水很可能进入了火星地表。
“我们在地球上的经验表明，水对于能够支持生命的栖息地至关重要，”Cavosie 说。“地球上的许多环境都承载着热水系统中的生命，包括温泉和热液喷口。这样的环境可能催生了地球上最早的生命形式。我们的新研究表明，在诺亚纪之前，火星的地壳是温暖潮湿的，这意味着当时可能存在宜居环境。
近距离接触火星
卡沃西很想知道，在 44.8 亿至 44.3 亿年前，岩浆帮助形成这颗红色星球的地壳时，像温泉这样的热液系统是否普遍存在，或者它们是否更具有偶发性。
“如果热液系统是早期火星上的一个稳定特征，那就表明宜居条件可能在相当长的时间跨度内持续存在，”Cavosie 说。“现在这是一个可检验的假设，可以通过从火星锆石中收集更多数据来解决。”
“毅力号”火星探测器任务的联合研究员、印第安纳州西拉斐特（West Lafayette）普渡大学（Purdue University）行星科学教授布里奥尼·霍根（Briony Horgan）说，在样本可以直接从火星返回之前，“黑美人”陨石是了解火星地壳如何形成以及火星早期表面是什么样的最佳窗口之一。Horgan 没有参与这项研究。
她说，从一小粒锆石中发现地下热液系统的证据，与古代火星上存在的水量和火山活动的科学理论是一致的。霍根补充说，这些最早的潜在宜居环境可能被强大的行星磁场屏蔽，免受辐射，而火星今天所缺乏。科学家们仍在试图解释这颗红色星球是如何失去保护磁场的。
目前，毅力号火星车正在攀登火星上杰泽罗陨石坑的边缘，这是一个 37 亿年前曾经充满水的古老湖泊。霍根说，漫游车遇到的一些岩石可能是由热液系统形成的。
漫游车将从岩石中采集样本，因为它们可以保存古代微生物生命的证据。
“尽管陨石可以告诉我们，但我们可以做得更好，从火星上具有良好地质背景的已知位置精心挑选且完整的岩石样本，”霍根说。“因此，这篇论文是将我们的火星样本带回地球，以便在未来几年以相同细节水平进行研究的巨大动力。”
发布于：黑龙江省