火星上的一块岩石，可能记录了三段完全不同的"水历史"。NASA的毅力号火星车在耶泽罗陨石坑边缘发现，这里的岩石至少经历过3个不同阶段的水活动，其中一个阶段可能涉及热地下水在远古火星地表下方循环流动。

这项研究发表在《Communications Earth & Environment》期刊上，第一作者是普渡大学研究科学家坎迪斯·贝德福德。

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轨道看到的，和地面摸到的，不一样

发现地点叫"边缘单元"，紧贴耶泽罗陨石坑内缘。科学家最初通过轨道观测判断，这里应该能找到沉积岩——数十亿年前耶泽罗陨石坑内存在过一个湖泊，湖岸沉积顺理成章。

毅力号自2023年起在这一区域探测，实际发现的却是火成岩。这些岩石最初形成于地下深处的熔融物质冷却过程，或者由火山活动形成。

预期落空，反而捡到了更复杂的东西。火成岩保存了一份比沉积岩更完整的水活动记录。

贝德福德说："在我们抵达边缘单元之前，根据轨道观测得出的主要假设是，从轨道上看到的碳酸盐是由曾经存在于耶泽罗陨石坑中的湖泊与岩石相互作用形成的。但现在我们知道，这个地点实际上成为了不同水系统交汇的一个'十字路口'。"

三个阶段，三种水

研究人员用毅力号搭载的SuperCam超级相机，分析了边缘单元超过185处基岩目标，重建出岩石被水改造的先后顺序。

  1. 第一阶段：富含二氧化碳的地下水与橄榄石发生反应。橄榄石是岩浆缓慢冷却时形成的矿物，这一反应在岩石裂缝中形成了碳酸盐矿物。
  2. 第二阶段：可能与耶泽罗古湖有关。部分岩石中含有二氧化硅，橄榄石与水反应时可以形成二氧化硅，这种物质在过去曾位于湖面以下的岩石中尤其丰富。
  3. 第三阶段：温度更高。在边缘单元东部，研究人员发现了含有硫酸钙和萤石的矿物脉，表明远古时期可能曾有高温流体在这些火山岩内部循环流动。

三个阶段的水，来源和温度都不一样。地下水、地表水、高温流体，先后与同一批岩石发生了相互作用。

目前还无法确定每个阶段具体发生在什么时候，但先后顺序已经能够重建。

为什么热液阶段值得多看一眼

在地球上，热液系统能够形成适合微生物生存的环境。边缘单元东部那些硫酸钙和萤石矿物脉，指向的正是远古火星上的高温流体活动。

这让这些水系统对研究火星过去是否具备适宜生命存在的环境，有了特殊意义。研究人员认为，岩石中的碳酸盐矿物可能帮助科学家确定火星在过去何时、何地曾经具备适合生命存在的条件。

耶泽罗陨石坑位于火星上规模最大的碳酸盐岩分布区之一。贝德福德说："我们在这里获得的认识远远超出了这个陨石坑本身。"

她还提到一句和火星车合作十年的体会："火星总会给你带来意想不到的惊喜。根据轨道数据作出的预期，很少会与实际情况完全一致。"

从轨道上看到碳酸盐，以为会挖到湖岸沉积岩，结果挖到的是火山岩——但恰恰是这批火山岩，把地下水、湖水、高温流体三段水活动叠在了一起。