好奇号揭秘火星盒状结构：地下水存在时间可能比想象中更长！

在火星的盖尔陨石坑中，夏普山（Mount Sharp）巍峨耸立，高达5公里。自2012年登陆以来，NASA的好奇号火星车已在这里跋涉13年，不断攀登这座古老山体，探寻红色星球远古水世界的秘密。

最近半年，好奇号深入一个特殊区域，这里布满被称为“盒状结构”（boxwork）的地质奇观：低矮的脊状隆起，高约1-2米，之间是沙质凹陷。这些脊像蜘蛛网般纵横交错，绵延数公里。

科学家认为，古代地下水形成了这种被称为盒状构造的网状脊状图案，NASA的火星勘测轨道飞行器于2006年12月10日捕捉到了这一画面。NASA的好奇号火星车于2025年近距离研究类似的脊状构造。

图源：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

科学家认为，这种形态源于远古地下水：水通过基岩中的裂隙流动，沉淀矿物加固裂隙周边岩石，而未加固的部分被风蚀成凹陷，留下硬化的脊梁。

好奇号首次近距离拍摄这些结构，2025年9月26日用桅杆相机（Mastcam）拍摄的全景图清晰展现了这些低脊与沙洼。

2025年9月26日，好奇号火星车使用其桅杆相机拍摄了这幅箱状构造的全景图，图中可见的低矮脊状结构及其之间的凹陷。

图源：NASA/JPL-Caltech

此前，地球上的盒状结构多见于洞穴或干旱沙地，通常只有几厘米高。但火星上的这些脊高达1-2米，规模远超地球同类，分布在夏普山较高层。

好奇号操作工程师Ashley Stroupe形容：“这些脊几乎像高速公路，我们能直接开上去。但下到沙洼时，得小心轮子打滑或转向困难。总有办法，只是需要多试几条路径。”

科学家们则在解谜：为什么盒状结构出现在夏普山这么高处？夏普山层层叠加，每一层对应火星不同气候时代，越往上，水迹越稀少，显示湖泊河流逐渐干涸。

莱斯大学Tina Seeger表示：“在这么高的地方看到盒状结构，说明当时水位很高。这意味着维持生命的液态水可能持续时间比我们从轨道照片推测的更长。”

轨道影像曾显示“蜘蛛网”上有暗线，2014年提出可能是中央裂隙（central fractures），地下水渗入并浓缩矿物。好奇号证实了这一点：这些暗线确实是裂隙。

这些凹凸不平的结核是数十亿年前火星上的地下水干涸时留下的矿物质形成的。NASA的"好奇号"火星车于2025年8月21日探索被称为箱状构造的地质结构时，捕捉到了这些豌豆大小的特征。

图源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

更有趣的是，好奇号在脊壁和凹陷中发现了豌豆大小的结核（nodules），这是地下水干涸时矿物残留的典型标志。但奇怪的是，这些结核并未集中在中央裂隙附近。

Seeger说：“我们还无法完全解释结核为什么出现在这些位置。或许脊先被矿物固化，后来地下水又带来新一轮沉淀。”

好奇号的深入分析

好奇号用机械臂钻取岩石样本，粉碎后送入体内仪器分析。

去年在盒状区采集了三个样本：脊顶、凹陷基岩、过渡区。X射线衍射显示脊部含有黏土矿物，凹陷含碳酸盐矿物，为成因提供线索。

好奇号火星车在这里钻探了2个孔，左边是新的，右边是旧的， "内瓦多萨哈马2"（左） 和"内瓦多萨哈马"（右）。

图源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

最近又采集第四个样本，见上图左边，用湿化学法（wet chemistry）处理：在高温炉中加入试剂，检测有机化合物，这些碳基分子对生命起源至关重要。

未来继续探索

预计2026年3月，好奇号将离开盒状区，继续深入富含硫酸盐的层位，这是火星水干涸晚期的标志。

未来一年，好奇号将在这一硫酸盐层跋涉数公里，拼凑出火星数十亿年前气候变迁的完整图景。

这些盒状结构不仅揭示了火星地下水的晚期活动，更暗示：微生物生命或许曾在火星地下存活更久，远超表面水体消失的时间。

参考

[1]https://scitechdaily.com/nasas-curiosity-rover-uncovers-mars-mysterious-spiderweb-rocks-and-hidden-crystals/

[2]https://www.nasa.gov/missions/mars-science-laboratory/curiosity-rover/nasas-curiosity-rover-sees-martian-spiderwebs-up-close/

[3]https://science.nasa.gov/blog/curiosity-blog-sols-4798-4803-back-for-more-science/