40亿年前火星下过大雨？新发现颠覆冰封假说

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今天的杰泽罗陨石坑是一片死寂的荒漠。狂风卷起红色沙尘，岩石裸露在稀薄的大气中。 NASA的毅力号火星车刚刚在这里挖出的几块高岭土卵石，却讲述了一个截然不同的故事：约40亿年前，这片荒原可能曾沐浴在持续的暴雨中，气温温和，流水潺潺。

高岭土卵石暴露古气候真相

这些被称为高岭土的黏土矿物具有特殊的化学指纹。它们极度缺乏铁和镁，却富含钛和铝。这种成分组合排除了热液蚀变的可能——如果是火山活动或陨石撞击融化冰层产生的滚烫热水，岩石应当富集铁镁元素。相反，这些卵石与地球古近纪温暖湿润气候下形成的高岭土几乎一致。

研究团队认为，这些岩石经历了长期的风化作用。雨水持续冲刷玄武岩质母岩，在温和的温度条件下（而非灼热的热液环境）缓慢改造了矿物结构。这种程度的化学风化需要持续数千至数百万年的丰沛降水，而非偶尔融冰产生的短暂径流。

黯淡太阳与温室效应的悖论

这一发现给行星科学界抛出了一个难题。诺亚纪时期（约41亿至37亿年前），太阳比今天暗淡30%。按照常规计算，火星接收到的热量不足以维持液态水稳定存在。

为了在弱太阳光照下保持温暖，火星大气需要比现在浓密得多，且富含二氧化碳等温室气体。但物理学在这里设下了陷阱：当大气压足够高时，二氧化碳会凝结成云，反而反射阳光，削弱温室效应。这正是"冰冷火星"假说长期占据上风的原因——许多科学家认为，当时的火星大部分地区被冰盖覆盖，只有撞击或火山事件能短暂制造融水。

新发现的高岭土形成于持续降雨环境，这意味着火星要么拥有比我们想象更强大的温室机制（可能是甲烷或其他气体），要么其大气保温模式存在尚未被理解的物理过程。

中国火星探测同步验证

就在毅力号着陆的2021年，中国的天问一号任务也成功抵达火星。祝融号火星车在乌托邦平原的探测中，同样发现了含水矿物和水流活动痕迹，与杰泽罗陨石坑的证据遥相呼应。

中国科学家通过祝融号携带的火星车次表层探测雷达，识别出着陆区地下10至35米深处存在多层沉积结构。这些沉积物表现出与地球海岸带或河流三角洲相似的介电常数特征，暗示乌托邦平原可能也曾长期存在液态水环境，而非短暂的融冰事件。

更值得关注的对比在于样本返回。NASA近期取消了原定的火星样本返回任务，那些封存了高岭土卵石和潜在生物标志的样本管，可能要在火星表面等待数十年才能被带回地球实验室。中国已规划天问三号任务，计划在2028年前后实施火星采样返回。如果顺利，中国可能成为首个将火星样本带回地球的国家，用本土实验室验证这些关于古气候和生命痕迹的关键证据。

生命证据仍需等待

判断这些高岭土中是否封存了生命痕迹，需要应用"诺尔准则"。哈佛大学的安德鲁·诺尔提出，要证明某结构是生物成因，必须证明它无法通过任何非生物过程产生。地球上某些高岭土矿床中保存着古老的微生物化石，火星的类似环境是否也曾孕育生命？

毅力号去年在杰泽罗陨石坑发现的"豹纹"岩石等可能生物标志物，同样被封存在样本管中。在没有地球实验室的精密分析前，这些证据都只能停留在"可能"阶段。

40亿年前的火星拥有温暖湿润的气候，这一认知重塑了我们对行星宜居性的理解。它证明，即使在太阳暗淡的年代，岩石行星仍可能维持宜人的环境。而此刻，那些记录着远古雨季的岩石正静静躺在火星车的货舱里，等待着跨越星际的归途，也等待着人类揭开地外生命谜团的钥匙。