【期刊】火星的地质环境及宜居性演变历史如何?
The following article is from 地球科学编辑部 Author 肖龙
早期火星位于太阳系宜居带内(Kasting et al.,2014),地质作用活跃,液态水活动广泛分布,可能有稠密的大气层,被认为是太阳系中除地球之外最有可能形成生命的天体。火星表面保存的与火山活动和液态水活动有关的地质地貌现象,不仅记录了火星的地质作用历史,还揭示了火星气候环境与宜居条件的演变过程(Clifford and Parker,2001;Fassett and Head,2008;Xiao et al.,2012;Goudge et al.,2015)。因此,火星的宜居性及生命探测在行星科学中占据着重要地位,人类的大多数火星探测活动都是围绕火星宜居环境的演变和寻找地外生命这一中心而展开的。
火星科学与探测中,最核心、最重大的科学问题就是火星的宜居性:如何判别其环境的宜居性?宜居环境的动态变化如何?怎么才能探测或确认火星是否存在生命?……其中早期火星表面的气候环境如何,一直是火星科学和火星宜居性及火星生命探测最关注的前沿问题,也是争议较大的问题.探索火星的宜居性和寻找生命迹象有3种途径:(1)探测器对火星表面的直接探测;(2)研究火星陨石和未来火星返回样品中是否有生命迹象;(3)与火星相似的地球环境类比研究(Cockell,2015)。
火星复杂和长期的内外动力地质活动造就了形貌和地质构造的多样性。巨大的火山建造、峡谷河网、湖泊盆地、大小与形态多样的撞击构造是火星地质演化的直接记录。火星表面岩石和矿物类型复杂,层状硅酸盐、蒸发盐等水成矿物的分布和组合特征是地质环境演变的重要反映。由此可见,火星是研究太阳系类地行星地貌,开展比较行星地质学和矿物岩石学研究最为理想的天体。
针对火星宜居性研究的问题,需要从宏观尺度探寻碳基生命(与地球生命一样的生命形式及其形成与生存环境条件)必须具备的环境条件,如温度、大气、水、辐射环境、物质组成、热源等。其中,最关键的是详细研究水在火星历史中的存在和活动方式,包括水存在的直接证据、水的赋存方式、水岩相互作用过程、火山作用与地下水活动关系等等.涉及的火星形貌、地质构造、水成地貌与水循环、火山活动、水成矿物、地下水冰分布等,都是与宜居环境判别密切相关的研究主题,也因此是火星科学和火星探测关注的重点。
肖龙, 2022. 火星的地质环境及宜居性演变历史如何?. 地球科学, 47(10): 3792-3793. doi: 10.3799/dqkx.2022.811
Xiao Long, 2022. What Geological Habitability Evolution did Mars Undergo?. Earth Science, 47(10): 3792-3793. doi: 10.3799/dqkx.2022.811
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