好奇号带来的大量线索表明，盖尔陨石坑深处碳酸铁的浓度惊人，这意味着古代火星曾在其地壳中储存了大量二氧化碳。通过钻探一个消失湖泊的沉积层，科学家们在富含硫酸盐的岩石中发现了高达10%的菱铁矿——这些碳酸盐是轨道探测未能发现的。

好奇号各部件图像组合成一幅在钻探目标“温贾纳”的自拍肖像。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

这表明火星上曾经存在一个活跃的碳循环，二氧化碳与水和岩石发生反应形成矿物质，之后又有一部分被释放回空气中，这暗示着火星曾经历过动态的气候变化，以及过去宜居的地区。

美国宇航局的好奇号火星车发现了古代火星大气中隐藏的化学档案，一项新研究表明，这表明大量二氧化碳被锁定在火星地壳中。这些发现提供了 古代火星上曾经进行过碳循环的现场证据，并为了解该行星过去的气候提供了新的见解。

火星地貌清楚地表明液态水曾经流过其表面，这就需要比现在温暖得多的气候。因此，人们认为火星过去的二氧化碳大气 一定更厚，以维持更高的温度。含有丰富液态水和大气二氧化碳的气候预计 会与火星岩石发生反应，引发产生碳酸盐矿物的地球化学过程。然而，虽然之前对火星岩石的分析检测到了碳酸盐的存在，但发现的数量低于地球化学模型的预期。

利用“好奇号”火星车的数据，本杰明·图托洛及其同事研究了盖尔陨坑部分区域的碳酸盐矿物，该区域曾包含一个古老的湖泊。2022年和2023年，“好奇号”从不同的地层单元钻取了四个岩石样本，这些地层单元代表了从湖床到风吹环境的过渡，并使用火星车搭载的X射线衍射仪分析了它们的矿物学特征。

研究人员在富含硫酸镁的地层中发现了高浓度的菱铁矿（碳酸铁），含量约为5%至10%以上（重量百分比）。这出乎意料，因为轨道测量并未在这些地层中检测到碳酸盐。鉴于其来源和化学性质，作者推断菱铁矿是由水-岩反应和蒸发形成的，这表明二氧化碳被从火星大气中以化学方式封存到沉积岩中。如果这些硫酸盐层的矿物成分能够代表全球富含硫酸盐的地区，那么这些沉积物中就蕴藏着一个此前未被发现的大型碳储层。

碳酸盐岩在后期过程已被部分破坏，表明部分二氧化碳后来返回大气层，形成了碳循环。“随着火星轨道和探测车对火星的探测，我们对火星地球化学细节的了解不断加深，关于潜在宜居环境多样性的更多线索也逐渐被揭示，”Janice Bishop 和 Melissa Lane 在相关的《视角》文章中写道。

编译自/ScitechDaily