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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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主要作者本·图托洛博士是卡尔加里大学理学院地球、能源与环境系的副教授，同时也是美国宇航局火星科学实验室好奇号探测器团队的参与科学家。该团队旨在通过好奇号对盖尔陨石坑的探测，了解古代火星的气候转变和宜居性。
本周发表在《科学》杂志上的论文揭示，好奇号在三处钻探点的数据表明，盖尔陨石坑夏普山富含硫酸盐的岩层中存在菱铁矿——一种碳酸铁矿物。
图托洛表示：“盖尔陨石坑大型碳沉积的发现，对我们理解火星地质和大气演化既是意外惊喜，也是重大突破。”他指出，抵达该地层是火星科学实验室任务的长期目标。
“这些岩石中高溶性盐类的丰度，以及在火星大片区域测绘到的类似沉积物，已被用作证据，表明火星在从早期温暖湿润状态向现今寒冷干燥状态剧烈转变期间经历了'大干旱'，”图托洛解释道。学界长期预测沉积碳酸盐应在富含CO2的古代火星大气下形成，但他指出此前相关发现十分稀少。
美国宇航局好奇号探测器于2012年8月5日登陆火星，已在火星表面行进超过34公里。碳酸盐的发现表明，当时大气层含有足够二氧化碳以维持行星表面存在液态水。随着大气层变薄，二氧化碳转化为岩石形态。
美国宇航局表示，未来任务及对火星其他富硫酸盐区域的分析可验证该发现，并有助于更深入理解行星早期历史及其在大气流失过程中的转变。
图托洛称科学家们最终试图确定火星是否曾具备支持生命的条件，而最新研究使答案更近一步。“它证实了火星曾具备宜居性，且相关宜居性模型是正确的，”他说道。“更广泛的意义在于，火星直至该时期仍具宜居性。但随着原本使行星保温的CO2开始以菱铁矿形式沉淀，这很可能影响了火星保持温暖的能力。”
“前瞻性问题是：大气中究竟有多少CO2被固存？这是否可能是火星开始丧失宜居性的原因之一？”
他指出，这项最新研究与其在地球上持续开展的工作相契合——即尝试将人为产生的CO2转化为碳酸盐作为气候变化解决方案。“了解火星上这些矿物的形成机制，有助于我们更好地掌握在地球上的实施方法，”他解释道。“研究火星早期温暖湿润阶段的崩塌也警示我们：宜居性其实非常脆弱。”
图托洛强调，大气CO2的微小变化就可能导致行星孕育生命的能力发生巨变。“地球最非凡之处在于其宜居性——且这种状态至少持续了四十亿年，”他补充道。“某些事件发生在火星而未发生在地球。”
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of Calgary. Original written by Colette Derworiz.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Benjamin M. Tutolo, Elisabeth M. Hausrath, Edwin S. Kite, Elizabeth B. Rampe, Thomas F. Bristow, Robert T. Downs, Allan Treiman, Tanya S. Peretyazhko, Michael T. Thorpe, John P. Grotzinger, Amelie L. Roberts, P. Douglas Archer, David J. Des Marais, David F. Blake, David T. Vaniman, Shaunna M. Morrison, Steve Chipera, Robert M. Hazen, Richard V. Morris, Valerie M. Tu, Sarah L. Simpson, Aditi Pandey, Albert Yen, Stephen R. Larter, Patricia Craig, Nicholas Castle, Douglas W. Ming, Johannes M. Meusburger, Abigail A. Fraeman, David G. Burtt, Heather B. Franz, Brad Sutter, Joanna V. Clark, William Rapin, John C. Bridges, Matteo Loche, Patrick Gasda, Jens Frydenvang, Ashwin R. Vasavada.Carbonates identified by the Curiosity rover indicate a carbon cycle operated on ancient Mars.Science, 2025; 388 (6744): 292 DOI:10.1126/science.ado9966
2025-07-02
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