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南極雪山???圖片來(lái)源：ANDREW PEACOCK

本報(bào)訊?研究人員在南極洲冰核深處發(fā)現(xiàn)了一種火星礦物——黃鉀鐵礬。這種易碎的黃褐色物質(zhì)可能在地球和火星上以相同的方式鍛造而成——來(lái)自遠(yuǎn)古冰層中的灰塵。研究人員認(rèn)為，冰川不僅雕刻了山谷，還幫助創(chuàng)造了構(gòu)成火星的物質(zhì)。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表于《自然—通訊》。

2004年，美國(guó)“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)器在火星上首次發(fā)現(xiàn)了黃鉀鐵礬。因?yàn)辄S鉀鐵礬的形成需要水、鐵、硫酸鹽、鉀和酸性條件，但這些條件在火星上很難滿(mǎn)足，于是科學(xué)家開(kāi)始從理論上探討火星上這種礦物質(zhì)為何如此豐富。

一些人認(rèn)為它可能是由少量的咸水和酸性水蒸發(fā)留下的?！暗腔鹦堑貧ぶ械膲A性玄武巖會(huì)中和酸性水分?！痹撗芯孔髡?、意大利米蘭比可卡大學(xué)地質(zhì)學(xué)家Giovanni Baccolo說(shuō)。

另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，黃鉀鐵礬是在數(shù)十億年前覆蓋行星的大量冰層中產(chǎn)生的。隨著時(shí)間推移、冰原擴(kuò)大，灰塵會(huì)在冰層中積累，并可能在冰晶之間的雪泥中轉(zhuǎn)化為黃鉀鐵礬。但這一過(guò)程在太陽(yáng)系的任何地方都未曾觀測(cè)到。

在地球上，人們偶爾能從成堆的、暴露在空氣和雨水中的采礦廢棄物中找到黃鉀鐵礬，但沒(méi)有人想到在南極洲能找到它。Baccolo在一個(gè)1620米長(zhǎng)的冰芯層中尋找可能表明冰河時(shí)代周期的礦物時(shí)，發(fā)現(xiàn)了奇怪的灰塵粒子，他認(rèn)為這可能是黃鉀鐵礬。

為了確認(rèn)這種礦物的身份，Baccolo團(tuán)隊(duì)測(cè)量了它如何吸收X射線，并在高倍電子顯微鏡下檢查了顆粒，確認(rèn)它是黃鉀鐵礬。研究人員表示，這些顆粒有明顯的裂紋，但沒(méi)有銳利的邊緣，這表明它們是在冰川內(nèi)的小塊區(qū)域受到化學(xué)侵蝕而成的。

“這項(xiàng)研究表明，黃鉀鐵礬在火星上以同樣的方式形成?！蔽磪⑴c該研究的美國(guó)俄克拉何馬州大學(xué)地球化學(xué)家Megan Elwood Madden說(shuō)。但她懷疑這是否能解釋火星上黃鉀鐵礬的大量存在，“在火星上，這些沉積物有幾米厚”。

Baccolo承認(rèn)，冰核中只含有少量黃鉀鐵礬顆粒，比一粒沙子還小。但他解釋說(shuō)，火星上的灰塵比南極洲多得多?！盎鹦且磺卸急换覊m覆蓋，在合適的條件下，更多的火山灰有利于形成更多的黃鉀鐵礬?！盉accolo說(shuō)。

Baccolo希望利用南極冰核研究古代火星的冰沉積物是否為其他礦物質(zhì)的形成提供了條件。他說(shuō)，黃鉀鐵礬表明冰川不僅僅是陸地“雕刻機(jī)”，可能對(duì)火星的化學(xué)組成也有貢獻(xiàn)?！斑@只是將南極深處冰層與火星環(huán)境聯(lián)系起來(lái)的第一步?！?strong>（辛雨）

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-020-20705-z