机遇号发回的火星照片，照片中地面的裂缝是由于硫酸盐的收缩造成的。
（图片来源：UC Berkeley）
北京时间6月26日消息，据美国科学日报报道，由加州大学伯克利分校地球学家负责的最新火星土壤分析数据表明，过去火星大气层中曾拥有足够水分，以细毛雨或落在地上的露水形式出现。进而揭示火星大气层与表面水资源的交互作用。
这项研究推翻了之前的一些主流观点，科学家曾认为火星初期存在着液态水，这些水资源主要来自上涌的地下水，而不是来自大气层中的雨水。为了得出这些结论，加州大学伯克利分校研究员使用美国宇航局火星探测器所获得的土壤测量数据进行分析，这些火星探测器包括：“海盗1号”、“海盗2号”、“探路者号”、“机遇号”和“勇气号”。这5次火星探测任务提供了1976-2006年间较广泛的火星勘测地点土壤分析。
加州大学伯克利分校生态科学教授罗纳德·阿穆德逊说，“通过对火星土壤的化学分析，我们可以获得关于火星气候历史的重要信息。关于火星地质的主流观点已由之前的探测任务获得——混合了灰尘和岩石的火星土壤所具有的化学性是由历史长期积累形成，同时结合了上涌地下水的效应。这种地质结构与地球上任何土壤形式都不一致。我们试着通过地球上存在的地质学和水文学原理再次重新评估讨论火星地质数据。”该研究报告最终将发表在6月底出版的爱思唯尔期刊《地球化学与宇宙化学学报》（Geochimica et Cosmochimica Acta，GCA）网络版上。
前几周，美国宇航局“凤凰”号探测器在火星北极采集了土壤样本，并进行化学成份分析，该测试目标意在确定是否火星曾经孕育生命体，6月20日，凤凰号科学家宣称在火星土壤之下发现冰。然而，美国加州大学伯克利分校研究人员并未直接获得火星表面存在生命的证据，但暗示适宜生命存在的气候如果存在，之前就应该探测到。
目前，火星表面温度太低以至于水无法以液态形式存在，但是科学家们普遍认为在火星地质最早期——46-35亿年前的诺亚世(Noachian epoch)，火星大气层中充满着足够的温室气体能够加热大气层气体，可实现湖泊和河水流动。阿穆德逊解释称，但不同于地球，火星并不存在板块构造理论，板块构造有助于形成火山和用于持续加热大气层中来源于陆地的温室气体。他指出，许多科学家认为火星从46-35亿年前从诺亚世至西方纪时期(Hesperian era)，火星表面上的水既没有冻结，也没有蒸发。据悉，当前火星处于第三地质学时期亚马逊世时期，该时期始于18亿年前。
这项最新研究暗示着液态水存在于西方纪时期火星大气层中，为了支持这项观点，研究小组对“海盗号”、“探路者号”、“勇气号”探测器着陆地点的土壤进行了分析，这些土壤样本中具有构成岩石成分中不为人知的基础元素，显示出水曾经向下流动穿过泥土，并携带着基础元素。阿穆德逊同时指出火星土壤曾记录了长期干旱，就如同目前富含硫酸盐地质。这种与众不同的硫酸盐堆积土壤出现于智利北部的阿塔卡马沙漠，这里年平均降雨量为1毫米，是地球上最干旱的地区。
阿穆德逊称，类似阿塔卡马沙漠和阿塔卡马干旱谷的地形也出现于火星表面。他还强调指出，硫酸盐普遍存在于地球的海洋和大气层中，并出现于雨水之中。然而硫酸盐是一种典型的可溶解物质，当表面遭受雨水时会将硫酸盐冲洗。火星土壤中与众不同的堆积特性表明湿气向土壤之下移动。火星土壤中化学成份的分布性表明，表面硫酸盐堆积之下有氯化盐物质，这说明大气层具有一定的湿度。
阿穆德逊说，“硫酸盐在水中的溶解度要低于氯化物，因此水通过蒸发的形式变化，我们期望在火星表面和硫酸盐之下发现氯化物。但是当水向下移动，这完全颠倒了氯化物向下移动以及硫酸盐停留接近于火星表面。但是长期大气循环不仅添加了灰尘和盐，液态水还周期性进入土壤表层，使盐物质向下移动。”他指出科学家们仍对地球上大气、地质状态与火星环境状况进行对比产生许多争议，这项最新研究表明火星土壤可能是一个“博物馆”，记录着关于该行星上水资源历史的化学信息，同时地球也具有该特性可以解释类似的地质记录。
像火星上同样干旱岩床地质与地球有许多类似之处，类似的地球沙漠干旱地区具有一定的水文学和地质学特性。阿穆德逊说，“我们的研究表明火星并不是一颗与地球有本质区别的行星，我们将研究类似阿塔卡马沙漠等地形，进一步洞悉火星的气候历史变化。”（来源：新浪科技 魏冬）
（《地球化学与宇宙化学学报》（
Geochimica et Cosmochimica Acta），doi:10.1016/j.gca.2008.04.038，Ronald Amundson, Christopher McKay）
