隕石研究顯示火星大氣或被封存於岩石中(圖)

這是拉法耶特隕石切片的偽彩色圖像，疊加了X射線圖像下的硅(綠色)，鐵(紅色)以及鈣(藍色)。碳酸鹽(橘色)替換了橄欖石(藍色)，它們兩者都被粘土裂隙(綠色)包圍。圖像寬度124微米

據美國太空網報道，一項最新的研究表明，火星的大氣可能並未像此前所認為的那樣發生了逃逸，與此相反，火星大氣中的大部分二氧化碳最後被固結在了火星的岩石之中。

在大約40億年前，大部分的火星二氧化碳從大氣中消失，留下一個僅具有稀薄大氣的寒冷星體。然而最近一項對火星隕石進行的研究工作顯示，其中至少有一部分的二氧化碳實際上進入了火星岩石中，而不是像此前所認為的那樣流失進入了宇宙空間。

蒂姆·湯姆金森(Tim Tomkinson)是英國格拉斯哥大學的地球化學家，也是這篇文章的第一作者。他説：“這是我們首次獲得有關二氧化碳通過火星岩石固結而消失機制的直接證據。通過小塊樣品，我們可以獲得一些令人驚奇的事實。”

湯姆金森和他的同事們對一塊名為“拉法耶特”(Lafayette)的火星隕石進行了研究，從中探尋火星大氣的歷史。這塊火星隕石於1100萬年前離開火星。拉法耶特屬於火星隕石中一類名為輝橄無球粒隕石(Nakhlites)的類型，科學家們認為它是被一次擊中火星火山高原地區的彗星撞擊事件濺射出來的碎塊。

這塊隕石本身是有13億年曆史的古老玄武岩，這是一種富含橄欖石礦物的火山岩。分析顯示在其離開火星踏上其太空之旅前發生過水體改造，在其內部的微型裂隙中填充了粘土和碳酸鹽礦物。同位素分析顯示這些礦物是在大約6.25億年前形成的。有關這項研究的詳細論文已經刊載於10月22日出版的《自然通訊》上。

湯姆金森的小組在拉法耶特隕石中發現了菱鐵礦，這是一種一般在碳酸鹽化過程中形成的含鐵碳酸鹽礦物。在地球上，這一過程也被認為是碳固存的可能途徑之一。當水和二氧化碳與玄武岩中的橄欖石礦物相互作用，發生的化學反應會產生碳酸鹽和硅酸鹽礦物，從而導致二氧化碳氣體的固結。

這一結果證明至少在大約7億年前仍然有水體在火星上流動。湯姆金森表示：“當我們將火星視作一個曾經更加温暖潮濕的星體時，這一過程將佔據更加重要的地位。”他説：“這一過程在環境條件不再適合發生碳酸鹽化反應時仍然繼續發揮作用。在大約40億年前，當火星擁有濃密大氣層時，這一機制的重要性還要高得多。”

美國宇航局的飛船和漫遊車已經在火星上發現了廣泛分佈的碳酸鹽沉積。而下一代美國宇航局的飛船將幫助解答火星大氣的命運之謎——該局的“火星大氣與揮發分演化探測器”(MAVEN)將於今年的11月18日發射，它將考察並確認火星的揮發分氣體究竟是經歷了流失過程，還是被捕獲並儲存在了火星的地表冰層以及岩石之中。一個非常流行的模型認為火星的大氣經歷了向外層空間的大量流失。(晨風)