在宇宙浩瀚的星海中,藏匿着一块形如古老硬币、薄如羊毛纤维的神秘物质。这不是寻常的玻璃、矿物或岩石,而是来自遥远火星的使者——被称为“西北非洲7034”或“黑美人”的陨石。它的身世,源自火星地壳深处,在亿万年前的一场惊天碰撞中,火星地壳的不同部分被紧密粘合,形成了这块独特的陨石。
亚利桑那大学的行星科学助理教授巴恩斯,与她的研究团队,对“黑美人”及另一著名的陨石“艾伦山84001”进行了深入的化学分析,试图揭开火星的水资源历史和行星起源之谜。而这两块陨石,曾在上世纪90年代因据称含有火星微生物而引发科学界的激烈讨论。
《自然地球科学》期刊上刊登的研究成果显示,火星在其早期可能从至少两个截然不同的源头获取了水资源。这一发现颠覆了传统的认识,火星并不像地球那样拥有完整的岩浆海洋。这两种不同的水源,或许隐藏着关于内部岩石行星形成与演化的秘密。
为了解读火星的水,研究团队深入探讨了氢的同位素。轻氢,只有一个质子在原子核中;而氘,则拥有一个质子和一个中子,被称为重氢。这两种同位素的比例,就像是一把钥匙,打开了理解火星水来源的门户。
科学家们发现,锁定在陨石中的水并非普通的水。它不同于地球上的海水,也不同于火星的大气层。火星的大气层是高度分馏的,主要由氘或重氢组成,这可能是因为太阳风带走了轻氢。而“黑美人”陨石中,氢同位素的比值正好位于地球岩石和火星大气之间,这为我们揭示了火星地壳中水的真实面貌。通过对比“黑美人”和其他火星陨石的样本,科学家们发现,火星地壳的形成过程远比我们想象的要复杂。两种地球化学上不同类型的火星火山岩——富集型雪戈特岩和贫化型雪戈特岩,含有不同氢同位素比率的水。富集型雪戈特岩富含氘,而贫化型则更接近地球的水。这一发现,为火星水来源的研究提供了新的线索。
如今,科学家们正努力解读这一谜团,试图揭开火星水之源的真实面纱。或许,在未来的某一天,我们能够通过这些陨石,更深入地了解火星的过去、现在和未来。