火星大氣層藏黏土？

    火星是太陽系中僅次於水星的第二小的行星，其地表並非一直是寒冷荒漠。越來越多的證據表明，數十億年前，這顆紅色星球的表面曾流淌着水。如果有水，那必定也有一層厚厚的大氣層來防止水結冰。但大約在三十五億年前，水乾涸了，曾經富含二氧化碳的空氣急劇變薄，只留下一絲稀薄的大氣層包裹着這顆星球。那麼，火星的大氣層究竟去了哪裡？這個問題是火星四十六億年歷史中的一個核心謎團。美國麻省理工學院的兩位地質學家日前揭開答案並指出或許就藏在火星的黏土之中。他們提出，火星上大量消失的大氣層可能被鎖在了火星的黏土覆蓋層中。

    兩位地質學家重點研究了一種名為“蒙脫石”的黏土礦物，這種礦物可以吸收大量的碳。在地球上，“蒙脫石”是由大陸板塊運動形成。這種構造活動將“蒙脫石”抬升到地球表面。當這種褶皺的黏土礦物暴露在地表時，它會吸收二氧化碳，將這種溫室氣體從大氣中去除，並幫助地球在數百萬年內降溫。

    地質學家注意到，火星上也含有豐富的“蒙脫石”黏土。這促使他們提出一個重要問題：這顆紅色星球缺乏板塊構造活動，這種褶皺的黏土礦物是如何形成的？為了回答這個問題，他們轉而研究地球的地質歷史。其中一個線索是，在火星地殼中遠端探測到一種硅含量較低的“火成岩”，被稱為“超鎂鐵質岩”。在地球上，這種“火成岩”在被水腐蝕或風化時會形成“蒙脫石”。在火星上，有證據表明，那裡曾有古老的河流，水可能在那裡流動並與底層岩石發生反應。

    隨後，地質學家利用地球上水與火成岩相互作用的知識，創建了一個適用於火星的模型。利用這一模型，他們發現，在十億年的時間裡，水可能已經滲透過地殼，與一種富含“火成岩”的鎂鐵硅酸鹽礦物——橄欖石發生了反應。這種礦物富含鐵，水中的氧會在此過程中與鐵結合，釋放出氫氣。這種氧化鐵可能有助於火星呈現獨特的紅色。接下來，釋放出的氫氣可能與水中的二氧化碳結合形成甲烷（一種可以在火星黏土表面儲存數十億年的碳形態）。這種反應慢慢地將橄欖石轉化為另一種富含鐵的岩石——“蛇紋石”。隨着“蛇紋石”繼續與水發生反應，最終可能形成“蒙脫石”。

    天文學家指出，“蒙脫石”黏土具有強大的碳儲存能力。目前，這些甲烷可能仍然存在，甚至未來可能成為火星上的能源。考慮到火星表面估計覆蓋的黏土量，火星黏土可以儲存相當於火星最初早期大氣層中約百分之八十的二氧化碳。天文學家提出，這些被封存的火星碳或許有一天能被回收並轉化為推進劑，為火星與地球之間的未來任務提供動力。

    多    姿