好奇號帶來的大量線索表明，蓋爾隕石坑深處碳酸鐵的濃度驚人，這意味著古代火星曾在其地殼中儲存了大量二氧化碳。通過鉆探一個消失湖泊的沉積層，科學家們在富含硫酸鹽的巖石中發現了高達10%的菱鐵礦——這些碳酸鹽是軌道探測未能發現的。

好奇號各部件圖像組合成一幅在鉆探目標“溫賈納”的自拍肖像。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

這表明火星上曾經存在一個活躍的碳循環，二氧化碳與水和巖石發生反應形成礦物質，之后又有一部分被釋放回空氣中，這暗示著火星曾經歷過動態的氣候變化，以及過去宜居的地區。

美國宇航局的好奇號火星車發現了古代火星大氣中隱藏的化學檔案，一項新研究表明，這表明大量二氧化碳被鎖定在火星地殼中。這些發現提供了 古代火星上曾經進行過碳循環的現場證據，并為了解該行星過去的氣候提供了新的見解。

火星地貌清楚地表明液態水曾經流過其表面，這就需要比現在溫暖得多的氣候。因此，人們認為火星過去的二氧化碳大氣 一定更厚，以維持更高的溫度。含有豐富液態水和大氣二氧化碳的氣候預計 會與火星巖石發生反應，引發產生碳酸鹽礦物的地球化學過程。然而，雖然之前對火星巖石的分析檢測到了碳酸鹽的存在，但發現的數量低于地球化學模型的預期。

利用“好奇號”火星車的數據，本杰明·圖托洛及其同事研究了蓋爾隕坑部分區域的碳酸鹽礦物，該區域曾包含一個古老的湖泊。2022年和2023年，“好奇號”從不同的地層單元鉆取了四個巖石樣本，這些地層單元代表了從湖床到風吹環境的過渡，并使用火星車搭載的X射線衍射儀分析了它們的礦物學特征。

研究人員在富含硫酸鎂的地層中發現了高濃度的菱鐵礦（碳酸鐵），含量約為5%至10%以上（重量百分比）。這出乎意料，因為軌道測量并未在這些地層中檢測到碳酸鹽。鑒于其來源和化學性質，作者推斷菱鐵礦是由水-巖反應和蒸發形成的，這表明二氧化碳被從火星大氣中以化學方式封存到沉積巖中。如果這些硫酸鹽層的礦物成分能夠代表全球富含硫酸鹽的地區，那么這些沉積物中就蘊藏著一個此前未被發現的大型碳儲層。

碳酸鹽巖在后期過程已被部分破壞，表明部分二氧化碳后來返回大氣層，形成了碳循環。“隨著火星軌道和探測車對火星的探測，我們對火星地球化學細節的了解不斷加深，關于潛在宜居環境多樣性的更多線索也逐漸被揭示，”Janice Bishop 和 Melissa Lane 在相關的《視角》文章中寫道。

編譯自/ScitechDaily