震驚！火星缺失的大氣層竟藏於表面黏土？

火星所缺失的大氣層可能被鎖定於這顆行星富含黏土的表層，麻省理工學院地質學家的一項新研究表明。

據研究人員所說，古代流經火星岩石的水可能引發了一系列化學反應，把二氧化碳轉化成甲烷，並將碳困在黏土礦物中長達數十億年。

數十億年前，火星是一個截然不同的地方——可能很潮溼，河流在其表面流淌，厚厚的二氧化碳（CO2）大氣層爲這顆行星保溫。然而，大約 35 億年前，這顆紅色行星的大氣層變薄，其水分乾涸，留下了我們今天看到的寒冷沙漠。

行星科學中的一個核心謎團始終是：所有的二氧化碳都去了哪裡？

主流的解釋是基於太陽光線和大氣中氣體的相互作用。

據美國國家航空航天局（NASA）所說，數十億年前，火星失去了其保護性磁場，這很可能致使高能太陽粒子撞擊高層大氣，把分子拋入太空。

但這可能並非全部真相。

研究人員專注於一種名爲蒙脫石的粘土礦物，它因能夠捕獲碳而聞名。

這些在火星上儲量豐富的礦物含有微小的褶皺，能夠將碳分子儲存數十億年。

該研究發表在《科學進展》雜誌上。

在地球上，蒙脫石通過構造活動形成，逐漸從大氣中吸納二氧化碳，從而隨着時間推移給地球降溫。但火星與地球不同，它沒有活躍的構造板塊。這就促使研究人員去探索火星上蒙脫石形成的替代路徑。

藉助基於地球岩石化學的模型，他們推斷早期火星水與超鎂鐵質岩石（一種富含橄欖石礦物的火成岩）相互作用。當水滲進這些岩石時，化學反應會通過從大氣裡吸收二氧化碳來產生甲烷，最終把它鎖定在行星表面。

他們的模型顯示，火星表面或許含有多達 1.7 巴的二氧化碳——大約佔其早期大氣體積的 80%——以甲烷的形式被封存在粘土沉積物裡。這種甲烷如今可能依舊存在，處在這顆行星乾燥貧瘠的地殼下面。

“我們知道這個過程會發生，在地球上有詳盡的記錄。而且這些岩石和黏土在火星上存在，”該研究的作者奧利弗·雅古茨在一份聲明中說。“所以，我們想嘗試將這些點串聯起來。”

火星古老大氣可能隱藏在其表面黏土中的這一發現爲這顆行星的歷史提供了新的視角，併爲未來的探索帶來了有意思的可能性。

例如，如果被隔離的碳能夠被回收和轉化，它可以作爲地球、火星及其他地方之間未來太空任務的推進劑。

這項研究還爲理解火星的氣候歷史開闢了新的途徑。

倘若大量二氧化碳的確被困在這顆行星的黏土裡，這便能解釋數十億年前火星氣候的劇烈轉變，那時它的大氣層變薄，行星變得乾涸。

這項研究又爲火星古老氣候以及其從溫暖溼潤的行星到我們如今所見的乾燥寒冷世界的轉變之謎增添了一塊拼圖。

隨着進一步的探索，科學家們或許很快就能確認火星的大氣層是否真的被困在這顆行星的黏土當中——這一發現可能對行星科學以及人類對於這顆紅色行星的探索產生深遠的影響。

“我們發現，關於火星上全球黏土體積的估計與火星初始二氧化碳的很大一部分作爲有機化合物被封存在富含黏土的地殼內的情況是一致的，”主要作者約書亞·默裡在一份聲明中說。“在某些方面，火星缺失的大氣層可能就在眼前隱藏着。”