火星外貌（艺术图）。图片来历：美国国度航空航天局

科技日报记者 张佳欣

火星地表并不是一直是严寒荒原。愈来愈多的证据注解，数十亿年前，这颗红色星球的外貌曾经流淌着水。假如有水，那肯定也有一层厚厚的年夜气层来避免水结冰。但约莫于35亿年前，水干枯了，曾经经富含二氧化碳的空气急巨变薄，只留下一丝淡薄的年夜气层包裹着这颗星球。

那末，火星的年夜气层毕竟去了哪里？这个问题是火星46亿年汗青中的一个焦点谜团。

对于在美国麻省理工学院的两位地质学家而言，谜底也许就藏于火星的粘土之中。他们于最新一期《科学进展》杂志上发表的一篇论文中提出，火星上年夜量消散的年夜气层可能被锁于了火星的粘土笼罩层中。

他们重点研究了一种名为蒙脱石的粘土矿物，这类矿物可以接收年夜量的碳。于地球上，蒙脱石是由年夜陆板块运动形成的。这类组织勾当将蒙脱石抬升到地球外貌。当这类褶皱的粘土矿物袒露于地表时，它会接收二氧化碳，将这类温室气体从年夜气中去除了，并帮忙地球于数百万年内降温。

科学家留意到，火星上也含有富厚的蒙脱石粘土。这促使他们提出一个主要问题：这颗红色星球缺少板块组织勾当，这类褶皱的粘土矿物是怎样形成的？

为了回覆这个问题，他们转而研究地球的地质汗青。此中一个线索是，于火星地壳中长途探测到一种硅含量较低的火成岩，被称为“超镁铁质岩”。于地球上，这类火成岩于被水腐化或者风化时会形成蒙脱石。于火星上，有证据注解，那里曾经有古老的河道，水可能于那里流动并与底层岩石发生反映。

随后，科学家使用地球上水与火成岩彼此作用的常识，创立了一个合用在火星的模子。使用这一模子，他们发明，于十亿年的时间里，水可能已经经渗入过地壳，与一种富含火成岩的镁铁硅酸盐矿物——橄榄石发生了反映。这类矿物富含铁，水中的氧会于此历程中与铁联合，开释出氢气。这类氧化铁可能有助在火星出现怪异的红色。

接下来，开释出的氢气可能与水中的二氧化碳联合形成甲烷（一种可以于火星粘土外貌贮存数十亿年的碳形态）。这类反映逐步地将橄榄石转化为另外一种富含铁的岩石——蛇纹石。跟着蛇纹石继承与水发生反映，终极可能形成蒙脱石。

蒙脱石粘土具备强盛的碳贮存能力。三木SEO-今朝，这些甲烷可能仍旧存于，甚至将来可能成为火星上的能源。思量到火星外貌预计笼罩的粘土量，火星粘土可以贮存相称在火星最初初期年夜气层中约80%的二氧化碳。

科学家提出，这些被封存的火星碳也许有一天能被收受接管并转化为推进剂，为火星与地球之间的将来使命提供动力。

“新质出产力”已经玉成球科技界新热词——写于2025中关村论坛年会终结之际

科技日报 2025.04.01

-三木SEO-