火星史前海洋形成之谜：火山喷射硫磺所致(图)

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现在的火星北极地区低地盆地在20亿年前中充满了海洋。科学家称，那时，这些海洋占火星地表面积的1/3，漫长起伏的火星北部平原可能就是海岸线留下的残迹。


  自科学家们发现火星上曾经存在海洋后，它到底是如何形成的一直困扰着科学界。美国科学家近日表示，最新的研究发现火星海洋很可能是由饱含硫磺气体的火山喷发形成的。

　　在12月21日出版的《科学》杂志上，美国哈佛大学行星地球科学家伊特-哈利弗公布了他的这项最新研究。伊特-哈利弗称，远古火山喷射出硫磺，即我们所熟悉的硫，这种物质使火星变暖，从而导致了这个红色星球上早期海洋的形成。科学家们还称，这些发现可能有助于他们揭开早期地球上生命起源之谜。研究发现，大约在38亿年前，火星地表就有液态水存在的迹象，这意味着尽管火星地表目前的平均温度为-51华氏度(-46摄氏度)，但它曾经的温度应该是相当高的。科学家们一直猜测，这个红色星球早期可能被富含二氧化碳的大气所包围，而作为“温室气体”之一的二氧化碳可以吸收来自太阳的热量，会使整个宇宙，如地球变暖。

　　伊特-哈利弗表示，过去的发现表明，“二氧化碳本身并不能使早期火星的温度上升至水的凝固点以上”，同时，富含二氧化碳的大气可能导致石灰石和其它碳酸盐岩石大量堆积沉淀在火星地表。然而，长期困扰科学家们的一个谜是，在火星上找不到这种岩石。火星地表的硫含量远比地球表面硫含量高得多，这些硫磺来自火星上早期火山的喷发。事实上，火星拥有整个太阳系中最大的火山，奥林帕斯山。火山气体中的化合物，如二氧化硫和氢化硫，可以使火星上的远古海洋酸化，从而阻碍了碳酸盐的形成。哈利弗表示，这样一来，火星上碳酸盐岩石的缺失就可以得到很好的解释。此外，由于二氧化硫是一种强效的温室气体，因此，即使早期火星大气中仅含有万分之一或者十万分之一的二氧化硫，也足以使这个红色星球变暖形成海洋。

　　伊特-哈利弗还注意到，早期的地球和火星曾非常相似，而二氧化硫则可以解释在约40亿到25亿年前太古代期间碳酸盐岩石的缺失。他说：“这同样暗示我们，在太古代期间地球上的生命是如何起源的。那时海洋的酸度是否比目前海洋的酸度大呢？这是一个新问题。要证明这个观点，我们需要进行进一步的实验和计算机建模。研究小组分析了一块于1911年落在埃及境内、具有12亿年历史的火星陨石，结果发现陨石上有可溶于水的离子，并推论这是盐水蒸发后形成的沉淀。这种盐与地球海洋中的盐极其相似。火星在数十亿年前可能是温暖而湿润的，但海洋已经枯竭了很久。这一发现也许能支持火星生命说，科学家认为火星曾经能够支持细菌等简单的生命。”

　　自1991年以来，就有很多科学家们一直猜测，火星上曾经一度存在着宽广的海洋，这些海洋占据火星地表面积的1/3。火星北半球上两条长长的由岩石组成的疑似海岸线被认为是最好的证明。但是，专家们表示，这些疑似海岸线海拔起伏变化非常剧烈，很难与被古代海洋冲刷出的平滑的海岸线对应起来。然而，一项最新的简单发现颠覆了这种传统的观点，科学家们宣称，海岸线的平滑曲线是被火星自转轴的大幅度倾斜给破坏了，这些火星石块的扭曲变形抹去了20亿年前火星上存在过海洋的痕迹。