在古老的火星泥湖中寻找集中的生物特征

由行星科学研究所的亚历克西斯·罗德里格斯领导的一个合作小组取得了一项具有里程碑意义的发现,揭示了火星塌陷地层中含水层排水形成的沉积平原的证据,这种沉积平原被称为混沌地形。

“我们的研究重点是HydraotesChaos内的一个沉积单元,我们将其解释为由充满气体的泥岩地层放电形成的泥湖遗迹,其历史可以追溯到近40亿年前,当时火星表面很可能存在。论文的主要作者罗德里格斯说:“探索火星混沌地形中亚马逊中部含水层沉积爆发残留物的证据”,该论文发表在《科学报告》上。

“这些沉积物可能蕴藏着那个时期或随后时期生命的证据。重要的是要记住,火星地下可能包括持续地球生命历史的可居住性。”

PSI科学家BryanTravis、JeffreyS.Kargel和DanielC.Berman是该论文的共同作者。来自美国宇航局艾姆斯研究中心、亚利桑那大学、巴塞罗那自治大学、蓝色大理石空间科学研究所和佛罗里达大学的科学家也是该项目的共同作者。

对火星含水层排水系统的广泛研究揭示了巨大的洪水通道,绵延数千公里深入火星北部低地。这些河道造成的巨大侵蚀,加上含水层释放的地下沉积物,覆盖了北部低地的大片地区。这种复杂的景观给火星含水层性质的调查带来了巨大的挑战。

“冒险进入北部平原进行采样可能会很危险,因为区分来自含水层的材料和在河道形成过程中被侵蚀和运输的材料可能会成为一项复杂的任务。位于HydraotesChaos内的平原提供了对古代含水层材料的独特视角。“我们认为这些平原是由泥浆挤压到源含水层正上方的盆地形成的,提供了更有针对性的勘探机会,”罗德里格斯说。

“与具有复杂侵蚀模式的巨大洪道不同,这一发现简化了对火星含水层的检查,降低了陆上沉积物采集的风险,并为了解火星地质历史打开了一个新窗口。”

“我们的数值模型揭示了一个引人入胜的故事。该湖的源头含水层很可能起源于泥岩内的相分离,形成了巨大的充满水的房间,宽达数公里,深数百米。这一过程很可能是由侵入性火成岩活动引发的,”——作家特拉维斯说。

“此外,在混乱的地形上观察到的分段沉降表明了一个相互连接的洞穴网络,描绘了稳定的充满水的巨型洞穴,有些洞穴的宽度和长度达到了数公里,比任何已知的地球同类都要大得多。”

“最初,生物分子可能分散在充满地下水的空腔中。当水被释放到地表并形成池塘时,水就消失了,留下了沉积物和可能高浓度的生物分子,”罗德里格斯说。

因此,这个古老泥湖的残留物可以为获取富含生物分子的含水层材料提供前所未有的途径,这些生物分子在火星存在的大部分时间里一直隐藏在火星地下。

“美国宇航局艾姆斯正在考虑将这片平原作为一个可能的着陆点,以执行寻找生物标志物证据的任务,特别是脂质。这些生物分子具有极强的抵抗力,可以在火星上生存数十亿年,”美国宇航局艾姆斯的合著者玛丽·贝丝·威廉研究中心表示。

“此外,研究区域包括广泛的泥火山和可能的底辟,为观察地下、可能适合居住的岩石提供了额外的窗口。小型漫游车可以在短距离内对泥湖沉积物和这些材料进行采样,从而大大增加生物特征检测的几率,”合著者卡格尔说。

“我们的陨石坑计数表明,平原相对较新,年龄为10亿年。这个年龄对我们寻找生命来说是个好消息。这个年龄比火星上大多数含水层释放的年龄要年轻得多,可以追溯到大约34亿年前。因此,这些物质在地下度过了很长一段时间,”合著者伯曼说。