新线索显示火星北部曾拥有广阔的海洋

最新研究表明，数十亿年前的火星可能比我们想象的更类似于地球。阿肯色大学的地质学家发现，来自火星北半球的岩石证据显示，巨大的河流曾经流入一个古老的海洋。这项发现为火星曾有广阔北部海洋的理论增添了新的证据。

科学家们普遍认为火星曾有河流，但这些河流是否最终汇入海洋一直存在争议。该研究通过地质分析，提出强有力的证据，认为火星北部曾覆盖着巨大的海洋。

“目前我们尚未发现不需要液态水就能生存的生命形式。液态水越多，就有更多孕育生命的可能性。”研究主笔、地球科学博士生Cory Hughes这样说。

为了探寻火星古代河流的地貌特征，研究团队将地球上由河流形成的岩石与火星上的类似结构进行了比对，包括美国阿肯色西北部约3亿年前流经此地的河流所形成的砂岩。在加入阿肯色大学之前，Hughes就致力于火星研究，并选择在此攻读博士学位以与河流三角洲专家John Shaw合作。两人认为，通过研究地球的地质系统，可以更深入了解火星的形成历史和表面演变。

研究结果刊登于《地球物理研究快报》。

自然河流在没有人为堤坝的情况下，会在地表自由蜿蜒，携带泥沙（淤泥、黏土、岩石等），缓慢改变沿线地貌。流水侵蚀一侧河岸的同时，在另一侧沉积沙粒和更细颗粒物。河流的“通道带”定义了随着时间推移蜿蜒的范围。

当河流靠近海洋时，流速逐渐减缓，因为受到大量静水体的阻挡。这使得携带泥沙的能力减弱，更多颗粒沉积下来，形成三角洲；河岸的侵蚀也随之减少，河流横向移动范围变窄。最终，“通道带”在靠海区域变得更窄。

当河床低于海平面，又出现通道带收窄的地貌特征时，科学家称之为“回水区”。例如美国密西西比河，其回水区在距离海岸230英里的巴吞鲁日附近开始。

Hughes通过火星轨道遥感分析，发现火星表面同样存在古老河流的“回水区”地貌。

“由于规模巨大，才能在火星太空观测到这类特征，”Hughes说。

长距离回水区的三角洲清楚显示，在火星表面干涸之前，巨大的河流曾经流入海洋。“这些三角洲相当成熟，是古海洋或至少是大型水体存在的有力证据，”Hughes补充。

那么，科学家如何判断数十亿年前已干涸的古河流走向？河流流动时，最粗的颗粒会沉积在河床底部。如果河流干涸，这些沉积物被埋藏。随着时间推移，经高温高压作用转变为砂岩。在地球上，板块运动可能将岩石推至地表，风雨侵蚀将其他部分消磨，只剩下原河床砂岩形成的长脊。这一现象称为“地形反转”，剩余的砂岩脊即为“反转通道带”或“反转山脊”。

火星没有板块构造，因此其“反转山脊”主要由周边细颗粒侵蚀后形成。这些遗迹为火星曾经流淌的长河提供了有力证据。

Hughes来到阿肯色不久后，Shaw邀请他共同考察当地Wedington砂岩。两人发现该石崖系由300万年前流经印第安纳州到阿肯色中部海洋的河流网络所形成的分枝状“反转山脊”。

科学界对于“地形反转”已有三四十年的认知。但Hughes和Shaw此次在美国西北阿肯色州首次发现了地球上唯一已知的“反转三角洲”。“我来这里就是为研究火星，结果最重要的发现就在家门口。这可以说是命运的巧合，”Hughes感叹。

编译自/ScitechDaily