毅力号在火星陨石坑下发现埋藏的古代河流三角洲

比已发现河流更古老的河流

当NASA将杰泽罗陨石坑选定为毅力号火星车的着陆地点时，理由很直接：轨道图像清晰显示了一个扇形河流三角洲，这种沉积地貌是河流携带沉积物流入静止水体时形成的。但毅力号上的RIMFAX探地雷达仪器的新数据揭示了轨道相机永远无法看到的东西：第二个更古老的河流三角洲，埋藏在地质学家一直在地表研究的三角洲下方数十米处。

发表在《科学进展》杂志上的研究结果表明，火星在其遥远的过去是一个比可见地质学所表明的更加湿润、地质结构更复杂的世界。

RIMFAX如何看透地下

火星地下探测雷达成像仪在火星车车轮每次前进10厘米时向地下发射低频无线电波。当这些波遇到不同密度物质的边界时，部分信号被反射回地面天线。通过分析这些回波的时间、强度和特征，科学家构建了地下二维竖截面，类似于地质超声扫描。

在穿越杰泽罗陨石坑地面的78次行程中，火星车收集的雷达探测深度超过35米，大约是RIMFAX在先前活动中所能成像深度的两倍。在这个深度，仪器揭示了陡峭倾斜的反射体——这是交叉层状沉积岩的典型雷达特征，这种沉积岩是由流动的河流在建造流入湖泊的三角洲时分阶段沉积物质而形成的。

更深和更古老的水体系统

埋藏反射体的几何特征很能说明问题。交叉层状地层的倾斜角度与前积层一致——这是在推进的三角洲前缘堆积的倾斜地层。这种构造与上覆层、较为著名的三角洲沉积物的近水平反射特征不同，表明这两个系统在不同时期形成，可能处于不同的水文制度下。

主要作者Emily Cardarelli及其同事得出的结论是，埋藏的沉积物在时间上远早于地表西三角洲。他们的解释是杰泽罗至少经历了两个不同的河流和湖泊活动阶段，期间由侵蚀或沉积时期分隔，将更古老的三角洲埋藏在火山或风成沉积物下。

这两个系统的年代估计将其置于大约35亿至40亿年前的Noachian和早期Hesperian时期，当时火星被认为拥有足够厚的大气，能够在地质意义上的时间尺度维持液态水。

对生命搜寻的影响

河流三角洲是天体生物学最有吸引力的研究对象之一，因为它们集中并保存从广阔流域运输来的有机物质。如果古代微生物生命曾存在于杰泽罗流域，沉积在三角洲前积层床中的沉积物将是该生命证据被埋藏并保护免受辐射的最佳地点之一。

埋藏的三角洲对毅力号的地表仪器无法直接进入——钻孔至35米深远超现有火星车的能力——但其发现改变了火星样品返回任务的计算。火星车一直在从可见的三角洲和陨石坑地面收集岩心样本；这项新发现表明，更深的地下样本可能代表了更古老且保存更完好的潜在生物特征库。

杰泽罗的成果与中国祝融号火星车在乌托邦平原获得的雷达发现相呼应，后者探测到埋藏的海岸线，可能代表一片广袤的古代海洋。这两个数据集合在一起勾勒出火星的图景，该星球在多个纬度带和地质时代都经历了水文活跃期，这加强了火星曾宜居足够长时间以潜在支持生命的论据。

本文基于Mashable的报道。阅读原文。