多学科科学家正通过研究火星沉积岩,重建约30亿至40亿年前火星表面环境,以评估当时是否存在更适宜生命的条件。最新发表在《地质学》杂志的一项研究报告称,研究团队在火星盖尔撞击坑识别出一类罕见的风成波纹结构,认为这为约36亿年前一次强烈沙尘暴的发生提供了明确证据。
研究第一作者、伦敦帝国理工学院行星地质学家史蒂文·班纳姆表示,火星存在风活动并不令人意外,但此次发现提供了此前未曾获得的“确凿证据”,表明当时确有强沙尘暴在盖尔撞击坑区域发生。他同时指出,这一结果本身并不构成火星存在生命的证据,但有助于更完整地描绘古代火星的地表环境。

研究团队将关键线索归因于一种由风驱动形成的沉积结构。班纳姆称,这些结构呈现类似毫米级厚度的“皱褶”层理,形成于沙漠环境。研究称,此类风成波纹地层在地球上也较为少见,且此前从未在火星上被观测到;其形成需要持续风力推动大量松散沙粒。
研究进一步指出,与多数记录季节性风或更长期风场变化的沉积结构不同,这类“超临界攀升风波纹”可记录持续时间仅为数分钟至数小时的强风事件,因此被研究团队用来指示一次短时但强烈的沙尘暴。

据研究描述,这一发现带有偶然性。随着“好奇号”探测车在火星表面行进,轮换值守的科学家团队会持续监控其摄像头与其他仪器数据。班纳姆与合作者——包括田纳西大学的琳达·卡赫以及帝国理工学院的乔尔·戴维斯——在探测车每次行驶结束后拍摄的黑白全景图中注意到异常特征,随后决定使用更高分辨率的MASTCAM相机进行复核,最终确认这些异常为独特的波纹结构。
研究还提到,直接获取约35亿年前火星大气压力与成分的证据十分困难,但团队指出,当前火星大气密度不足以驱动如此规模的沙粒迁移。班纳姆表示,这些沉积结构本身表明当时火星大气较现今更为稠密,才能形成相应地貌。

在后续工作展望方面,班纳姆称希望未来能出现更多类似的“偶然发现”,其中包括寻找雨滴撞击痕迹。他表示,自上世纪90年代末至本世纪初的早期火星着陆任务以来,相关痕迹一直在被寻找但尚未发现;在已见到河流与湖泊沉积证据的背景下,若能获得雨滴撞击的直接证据,将具有重要意义。
