港大行星科學家發現早期火星具有還原性大氣的證據

2021-02-16 13:06
來源:香港商報

 香港大學表示,太空研究實驗室的博士研究生劉嘉成和其導師Joseph MICHALSKI共同率領完成一項研究,研究團隊發現火星地表出露之古老岩石曾經歷過還原性的化學風化,顯示早期火星確實存在過還原性的大氣環境;而研究更在學術期刊《自然‧天文學》中發表。

 港大介紹上述研究採用了紅外遙感的分析,透過紅外光譜研究風化岩石露頭的礦物分布特徵。港大指研究工作是建基於中國海南島與火星類似的玄武岩厚層風化剖面之分析,而博士研究生劉嘉成在室內利用紅外光譜對海南島玄武岩風化殼進行系統性研究,他較早前亦在《應用黏土科學》期刊發表適用於表徵玄武岩化學風化程度的光譜參數。

 港大其後透露,研究團隊同時利用高光譜遙感技術,分析火星地表物質的分子振動,藉以研究火星古老岩石的礦物學和地球化學特徵;研究團隊發現早期火星存在過較強的溫室效應,而要實現這強度的溫室效應,大氣中不僅需要二氧化碳存在,還必須包含還原性氣體;由於以往沒有任何證據顯示火星出現過還原性氣體,故這項研究證實了早期火星大氣的確是還原性。

 Joseph MICHALSKI表示,劉嘉成成功將實驗室研究結果應用於火星遙感之上,而他發現火星上的岩石剖面具有和海南島風化殼類似之礦物演化趨勢。

 地球及行星科學研究部助理教授Ryan MCKENZIE指,上述研究十分出色,其發現將影響人們對類地行星及其表面環境早期演化的理解。氧氣是生物光合作用的產物,正是由於生命存在,地球大氣在25億年前從還原性向氧化性的轉變才成為可能。假如沒有微生物產生氧氣,它就不會在我們的大氣中聚積,人們亦不會在地球上生存。儘管火星和地球在演化過程中的部分條件存在一定差異,但他開始思考劉嘉成的研究結果對早期火星生物圈是否存在哪些啓示。

 港大指劉嘉成的研究工作證明了如何透過光譜和遙感技術,做出對理解火星演化具有重要意義的發現。當研究人員開始了解火星最古老的歷史時,他們亦同時準備好直接探尋或曾存在於火星之生命印記,港大未來將致力成為參與探索任務的一員,為火星研究出一分力。

 (圖片說明:左上角的藍色調表明岩石在風化過程中,鐵質因爲風化而流失。這是存在還原環境的直接地質證據。)

[責任編輯:徐麒釗]
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