50 年只記錄到 160 種,研究:火星礦物多樣性遠不如地球

作者 | 發布日期 2023 年 09 月 08 日 10:47 | 分類 天文 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
50 年只記錄到 160 種,研究:火星礦物多樣性遠不如地球


過去十年透過各種火星觀測任務,還有好奇號、洞察號和毅力號等火星探測任務,科學家對火星了解更多,但也發現相較地球有近 6,000 種礦物,至今火星只記錄到 161 種礦物,雖然地球與火星礦物演化軌跡非常相似,但火星礦物形成途徑較少,是火星礦物多樣化程度遠不如地球的主要原因。

火星可能有個鐵、鎳和硫組成的固體核心,火星地幔可能與地球相似,主要由橄欖岩組成,橄欖岩主要由矽、氧、鐵和鎂組成。地殼可能由玄武岩構成,玄武岩在地球和月球地殼也很常見,但一些地殼岩石特別北半球,可能是安山岩,安山岩是含更多成分的火山岩。

火星可能是人類未來居住地,但仍無法與地球比擬。最近刊登於《地球物理研究雜誌:行星》(Journal of Geophysical Research: Planets) 研究,根據過去半世紀軌道飛行器、著陸器和漫遊車調查火星表面,再加上火星隕石研究,發現 160 多種確認或可能的礦物,包括數十種原生火成岩、沉積岩和近地表變質岩,以及大量次生風化和蝕變礦物。

科學家認為火星超過 45 億年礦物演化,反映地球和其他類地行星和衛星的礦物演化,但火星礦物多樣性明顯低於地球。科學家表示,行星歷史的早期階段,地球和火星礦物以類似方式形成,如兩顆行星第一種礦物很可能是直接從冷卻岩漿結晶,熱液活動也可能導致每個行星出現許多新礦物。然數十億年前,板塊構造開始和生命擴散,地球一系列礦物經歷廣泛多樣化階段,這些過程在火星卻未發生。

地球礦物種類可能更多。《美國礦物學家》(American Mineralogist) 15 年研究發現,地球礦物數量幾乎是有紀錄多一倍,約 10,500 種。卡內基地球與行星實驗室科學家表示,地球 80% 以上礦物質是由水介導,水是形成礦物質多樣性的關鍵因素,這也是為什麼月球、水星甚至火星礦物種類比地球少得多的關鍵原因。

研究也提到,地球三分之一礦物質不可能在沒有生物下形成,如貝殼、骨骼和牙齒、微生物,或生物重要間接作用,如創造富氧大氣,產生 2 千種礦物質。

地球礦物以 57 種方式之一種或混合方式形成,但火星只發現 20 種礦物形成模式,雖然火星地表及以下無疑還有許多礦物有待觀察,但科學家估計火星礦物總數可能比地球少一個等級。

(首圖來源:Flickr/Andrea Luck CC BY 2.0)