在它的第4930个和4931个火星日,好奇号火星车在盖尔陨石坑里干了一件挺“游客”的事:它在一片叫作瓦耶格兰德(Valle Grande)的山谷停下,缓缓转动桅杆相机,拍下了一张360度的全景照片。等图像传回地球,任务团队围过来一看,熟悉的地质纹理扑面而来——可紧接着,几乎所有人都有点不敢相信自己的眼睛:地面上密密麻麻的多边形图案,像被谁拿六角形模具整片压过一样,一直延伸到视野尽头。这并不是好奇号第一次在火星上见到这种蜂窝状龟裂纹,但这一次,数量多到连最见多识广的科学家都倒吸一口凉气。
项目科学家阿什温·瓦萨瓦达(Ashwin Vasavada)在随后的声明里毫不掩饰自己的兴奋:“透过好奇号的眼睛,我们看过太多迷人的地貌,但这一片多边形组成的‘海’,真的让我们屏住了呼吸。”他和团队立刻开始测量每一道裂纹的形状、量取岩石的化学成分,并希望数据中能藏着这些构造如何形成的线索。他说得挺克制,但言下之意很明确:这东西,还不是随便就能解释清楚的。
要想看懂这张让科学家集体“破防”的图,得先知道好奇号这些年到底在火星上爬了多久。自2012年着陆以来,这辆核动力小车已经在红色星球上跑了将近15年,而它最近十多年的主线任务基本就是“爬山”——从2014年开始,它沿着夏普山(Mount Sharp)的山脚缓慢向上攀。夏普山是盖尔陨石坑中心一座约5公里高的层状山丘,虽然今天的火星干燥寒冷得像个超大号冷库,但研究者普遍相信,大约三四十亿年前,这里的山麓地带曾有溪流潺潺流过,水流最终汇入周围的一个古老湖泊。也就是说,好奇号脚下每一层岩石,都可能压着一段早已消失的湿润过去。
正因为带着这个预设,任务专家第一眼看到瓦耶格兰德全景图里的蜂窝状花纹时,其实并没有大惊小怪。这种几何纹理在地质学上叫作多边形裂缝(polygonal fractures),在地球上你去随便哪个干涸的泥潭边都能见到类似的玩意儿:水分蒸发后细粒沉积物收缩,地面皲裂成一格一格的泥裂块。火星上既然曾经有水,出现泥裂就合情合理。过去好奇号也确实多次拍到过类似的多边形,只是单个的面积往往不大,分布也比较零散。可这次的画面不同——整个山谷底部几乎被这种巴掌大小的多边形铺满了,一眼扫过去像一面龟裂的古瓷片墙,每一片直径约莫1.5到3英寸(大概3.8到7.6厘米),密密麻麻地连缀在一起。正是这种“密集到起鸡皮疙瘩”的数量,把大家原本淡定的预期掀翻了过去。
说人话就是:科学家本来以为,这次又会看到几块零星的干裂泥巴块,结果好奇号发回来的是一整片纹路清晰的“火星瓷砖批发市场”。
如果把这些多边形简单归结为“泥巴干了”,故事本来可以到此结束。但问题也恰恰出在这里——真正想弄明白它们的来历,远没有盯着照片数格子那么简单。研究者梳理下来,至少有三套彼此不矛盾、甚至可能叠加作用的形成机制,而目前的数据还不足以指认唯一的“罪魁祸首”。
第一种是熟悉的水生剧本:远古火星的浅水洼或潮湿沉积物,在水分蒸发时体积收缩,产生规则的龟裂网络,随后被新的泥沙填入并矿化封存下来。这套流程和地球上的泥裂几乎如出一辙,也是团队最初猜测的主打方向。但第二种可能同样有理有据——纯粹的地质压缩。上覆岩层的重量在亿万年里持续施压,把沉积物中原有的粒间水挤出去,脱水过程本身同样可以引发岩层开裂,刻出六角形或近六角形的纹理。第三种机制则把锅甩给温度:火星昼夜温差最高能拉到八九十摄氏度,在反复的热胀冷缩之下,含水的泥土或软质岩石反复被“捏”,水分一点点从内部逼出,最后形成与泥裂外观相近的多边形网络。甚至有可能,一部演化史里三种作用轮番登场,才雕琢出今天我们看到的样子。
这也是为什么瓦萨瓦达要说“我们还在寻找线索”——毕竟光靠裂纹的模样没法直接反推肇事者。好奇号的办法是拿出化学分析“相机”,近距离去读取多边形边缘和内部岩石的元素成分,看看是否存在与液体蒸发相关的盐类痕迹,或者与压缩脱水伴生的矿物条带。与此同时,团队也在比照全球范围内其它火星探测任务发现的多边形构造,试图从对比中抓住彼此之间关键的差异。不过,所有相关数据才刚回传不久,进一步的建模和实验室地球类比实验都需要时间。
围绕这张全景图的主角之外,好奇号还顺手拍下了另一处值得玩味的地标。6月11日,也就是拍全景图的几天前,它用主摄像机给一座约20英尺(大概6米)高、顶部长着沙毡的孤峰拍了11张特写,这座小石山被昵称为米拉弗洛雷斯(Miraflores)。照片里它上尖下宽、像一枚半融的奶油锥子立在山谷当中,但地质学家推断,在风化侵蚀把它雕成尖角之前,米拉弗洛雷斯原本要宽阔得多。塑造它的力量,和如今正被好奇号踩在脚下的瓦耶格兰德山谷,其实共享同一套侵蚀剧本——无论是风吹沙磨,还是远古流水的搬运,都在亿万年间不断刮削着火星地表,把圆润削成棱角,再把棱角慢慢磨平。
把多边形海和尖顶孤峰放在一起看,就像读到一本断断续续的流水账:曾经有水或充沛的地下水参与沉积,留下缝缝补补的干裂印记;随后干燥、埋藏、热胀冷缩轮番上阵,把印痕固化成石;最后侵蚀上场,刨去松软的部分,留下最顽固的骨架。这中间每一步都可能掺进不同的变量,让最后呈现给好奇号镜头的纹路,既熟悉又陌生。
某种程度上,这正是火星地质学迷人的地方:它总是给你一个看起来眼熟的起点,接着就把你推进充满不确定性的迷宫里。你本想找到“这是泥裂”的简单答案,结果拿到手的却是一道多解的题。但换个角度想,正是这种多解性,把一颗全然死寂的星球缝出了看不见的复杂:它可能在生命的黎明前夜拥有过湿润的乐土,但在彻底干涸之后,纯粹的物理化学过程依然孜孜不倦地制造着看上去很像“生命痕迹”的图案。哪一道裂缝里贮着水的旧梦,哪一道只是石头被挤压出的皱纹,眼下谁也说不清。
接下来好奇号将继续在夏普山的层岩里攀爬,也许还会遇见更多这样的多边形阵列。而团队要做的,就是把每一次“屏息”之后的惊叹,翻译成更长时长的测量、观察和对比。或许过不了多久,当足够多的化学指纹叠在一起,某种主导机制就会从数据迷雾中清晰起来。不过在此之前,我们至少能确定一点:在火星上,连龟裂都能裂出一种出乎意料的规模感。而那片让科学家短暂失语的多边形之海,还会在瓦耶格兰德山谷里,静静等着下一道来自地球的追问。
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