火星發現歐泊寶石 可望提供水資源

「歐泊」寶石示意圖。(Shutterstock)
「歐泊」寶石示意圖。(Shutterstock)

編譯/林達

物理學家特拉維斯‧加布里埃爾(Travis Gabriel)研究團隊使用新法分析好奇號(Curiosity)探測車的檔案數據,證實火星地表的裂縫中含「歐泊」寶石,為未來的火星探索工作,提供了豐富的水資源。研究成果已發表在《地球物理研究期刊‧行星》上。

歐泊(Opal)是寶石學名,也叫蛋白石或澳寶,是二氧化矽經水溶蝕後形成的寶石。澳大利亞是蛋白石出產最多的國家,蛋白石也是澳大利亞的「國石」。

美國國家航空暨太空總署(NASA)2012年將好奇號送往火星,探索蓋爾隕石坑(Gale Crater)。隨著好奇號穿過火星表面,研究人員發現淺色岩石圍繞著一些裂縫,這些裂縫縱橫交錯的穿越部分火星景觀。近期研究發現,這些分布廣泛的裂縫網絡,是現代火星最後富含水分的環境之一。

加布里埃爾研究團隊檢視來自幾種儀器的檔案數據,數據顯示好奇號早期途經的淺色岩石附近,存在相當多不尋常之處。好奇號多年前恰巧駛過其中一個裂縫,在這些舊圖像中,可以看見大片的裂隙一直延伸到遠方。

透過新方法分析數據,團隊發現這些縫隙看起來與後期發現的很類似,雖然處於完全不同的岩石中,但成分都富含大量二氧化矽和水。加布里埃爾說,「看到這些裂縫網絡如此廣泛,而且很可能塞滿了歐泊寶石,真是不可思議。」

觀察多年來在Buckskin和Greenhorn鑽探地點採集的鑽芯,科學家們證實,與團隊之前見過的東西相比,這些淺色岩石非同尋常。

除了重審檔案數據外,加布里埃爾與團隊還尋找機會再次研究這些淺色岩石。當好奇號到達Lubango鑽探地點後,加布里埃爾使用好奇號的儀器進行專門測量活動,並確認它富含歐泊成分。

歐泊的發現引人注目,因其可在二氧化矽溶於水的情況下形成,類似於將糖或鹽溶解於水中的過程,如果鹽分過多或條件發生變化,它就會沉澱在水的底部。在地球上,二氧化矽在湖泊和海底等地方脫離溶液,可以在溫泉和間歇泉中形成,有點類似黃石國家公園的環境。

大約3.8~36億年前,火星失去大部分水分,科學家推測,蓋爾隕石坑的歐泊寶石是在現代火星環境下形成的,因此這些地下裂縫,可能曾經比目前地表嚴酷的條件更適合居住。

「蓋爾隕石坑中發現了廣泛的裂縫網絡,可以合理的預期,這些適合居住的地下條件,也會擴展到蓋爾隕石坑的許多其他地方,甚至可能在火星的其他區域存在,」加布里埃爾說。「這些環境可能在蓋爾隕石坑的古老湖泊乾涸很久之後形成。」

歐泊主要由二氧化矽和水組成,含水量(按重量計)介於3~21%之間,同時含有鐵等少量雜質。如果將歐泊研磨、加熱,歐泊會釋放出水分。加布里埃爾和好奇號的其他科學家,在之前的研究中展現了這一過程。

越來越多的衛星數據顯示,火星其他地方也存在歐泊寶石,這些材料可能是未來火星探索活動的重要資源。◇

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