2021年5月,祝融号降落在火星北半球乌托邦平原。它载着激光诱导击穿光谱仪和短波红外光谱仪,在沙土里一寸寸扫描。93个火星日后,一场沙尘暴让任务戛然而止。但拍回的岩石照片,刚刚读出故事的全貌。
香港大学团队在《自然·天文学》上发文:他们重新盯上祝融号拍摄的平顶岩石。岩石表层微微发亮,隐约可见微型晶体——有的像卷心菜叶卷曲,有的像圣诞树杈分叉。结合光谱数据,答案敲定:透石膏。这是一种巨大的石膏变种,只从高浓度盐水里直接结晶析出,没有第二种来路。晶体不是薄膜粉末,是几厘米级的树枝状集合体。这意味着当初不是短暂打湿,而是一池浓盐水在安静蒸发。
▲ 祝融号在其穿越乌托邦平原的旅程中拍摄的扁平岩石图像。图片来源:刘嘉诚等人。
根据矿物层厚度反推,形成这些透石膏,需要累计水层深度6.25米到25米。撞击坑统计定年显示,这片地表年龄约7.57亿年。
过去几十年,行星科学家普遍相信火星在30亿年前就冻透了,表面从此干燥。祝融号发现的透石膏却等于告诉你:7.5亿年前,这里还有一滩能站稳脚跟的盐湖水。团队给出的形成路径很符合火星脾性:地下卤水被火山余热融化推挤,涌到地表低洼处汇聚,再从上往下冻结,盐分不断浓缩,在浅水层里长出透石膏——类似地球寒冷盐湖的冻融浓缩沉积。
▲ 含水矿物晶体的圣诞树形态,类似于石膏(透石膏变种)的鱼骨状晶体双晶。图片来源:《自然·天文学》(2026)。DOI: 10.1038/s41550-026-02917-3唯一的发现者
乌托邦平原是火星最大撞击盆地,直径超3000公里。1976年美国维京2号着陆在偏北位置,没带精密矿物分析仪。祝融号选在平原南部边缘,那里地貌更年轻,风化层薄,恰好把新鲜蒸发岩暴露在巡视路线上。它随身的激光光谱仪原地汽化岩石分析元素,红外光谱仪捕捉矿物基团特征,这才把“看着像含水矿物”的模糊印象,精确到透石膏的晶体类型,甚至能反演出三维生长结构。
祝融号路径上出现的不是一块怪石头,而是一组形态和光谱高度一致的平顶亮岩群。这意味着,这类蒸发岩在乌托邦平原南部可能并不罕见。放到大尺度上看,如果火星北半球低地多处年轻平原下都埋着类似盐层,那么传统认知中早已干透死透的亚马逊纪,其实间歇性地在局部憋出过地面水体。
▲ 板状岩石的内部辐射状结构,类似于地球上的石膏(透石膏变种)的晶体簇。图片来源:《自然·天文学》(2026)。DOI: 10.1038/s41550-026-02917-3树脂般的盐水琥珀
透石膏生长时会包裹住微量母液。那些7.57亿年前的盐水滴,可能完好封在晶体内部,像一个被压进矿物的化学琥珀。未来探测若能钻开这些岩石,就能直接化验火星古水体的酸碱度、盐度乃至有机分子。透石膏的放射性测年还能标定液态水活动的终止时刻。这条线索,给火星采样返回和原地生命探测画出了一道最重点的圈。
设计寿命90天的祝融号,在93天里攒下了一份改写行星演化史的证据链。它已经沉默,但每一步都没白走。
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