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這一發(fā)現(xiàn)近日發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上，論文由研究型研究生劉嘉成和他的導(dǎo)師副教授Joe Michalski博士領(lǐng)導(dǎo)，兩人都隸屬于地球與行星科學(xué)研究部和空間研究實驗室。研究人員利用紅外遙感和光譜技術(shù)，從軌道上測量火星表面物質(zhì)的分子振動，以揭示火星上古巖石的礦物學(xué)和地球化學(xué)成分。通過對紅外遙感數(shù)據(jù)和地球上實驗室收集的數(shù)據(jù)進行詳細對比，研究小組表明，暴露在地表的火星古巖石已經(jīng)在還原條件下被風(fēng)化，說明確實存在還原性大氣。

火星現(xiàn)在是個寒冷干燥的星球，但在35億年前，火星是比較溫暖和潮濕的。它的溫暖足以讓河道、湖泊以及與水相互作用形成的礦物質(zhì)形成?？茖W(xué)家們用數(shù)學(xué)模型來約束早期火星大氣的條件，得出的結(jié)論是發(fā)生了溫室變暖，但他們也從模型中得出結(jié)論，溫室中一定包括了還原性氣體，而不是二氧化碳，這意味著可能存在還原性大氣。然而直到現(xiàn)在，還沒有任何證據(jù)表明早期火星的還原性大氣層確實存在。這項工作表明，它確實存在。

該項目涉及對火星進行詳細的紅外遙感，利用紅外光譜儀繪制暴露的風(fēng)化巖石單元中的礦物圖。這項工作是建立在對中國海南島風(fēng)化火山巖的詳細分析基礎(chǔ)上的，那里有厚厚的玄武巖序列，與火星上的火山巖相似。劉嘉成在實驗室里利用紅外光譜對這些被改變的巖石進行了系統(tǒng)的分析，并撰寫了有關(guān)該研究的論文，于近日發(fā)表在《應(yīng)用粘土科學(xué)》上。

'嘉成進行了一個真正優(yōu)秀的博士項目，建立在實驗室的仔細分析和將這些實驗室結(jié)果應(yīng)用于火星遙感的基礎(chǔ)上。'Michalski博士評價說，'嘉成在他對海南島樣品的詳細工作基礎(chǔ)上，證明了火星上的巖石也有類似的礦物學(xué)趨勢發(fā)生。'

地球與行星科學(xué)研究部的助理教授Ryan McKenzie博士也對這些發(fā)現(xiàn)印象深刻。'這是一項相當(dāng)了不起的研究，其發(fā)現(xiàn)將極大地影響我們?nèi)绾卫斫忸惖匦行堑脑缙谘莼捌浔砻姝h(huán)境。地球在約25億年前從還原性大氣層過渡到氧化性大氣層，只是因為生命的存在才有可能，因為氧氣是光合作用等新陳代謝過程的廢棄產(chǎn)物。如果沒有微生物產(chǎn)生氧氣，它就不會在我們的大氣層中積累，我們也不可能在這里。雖然火星和地球在進化史上所經(jīng)歷的局部條件肯定存在差異，但我的腦海中不禁開始思考建城的結(jié)果對潛在的早期火星生物圈可能意味著什么，'McKenzie博士說。

中國首次火星任務(wù) '天問一號 '正在進行中--已于2月10日成功抵達火星軌道，并將于2021年5月在火星上著陸，科學(xué)家們正準(zhǔn)備迎接激動人心的火星探索和發(fā)現(xiàn)年。這項工作展示了光譜學(xué)和遙感如何導(dǎo)致對理解火星歷史具有重要意義的基本發(fā)現(xiàn)。隨著我們開始了解火星最古老的歷史，研究人員已經(jīng)準(zhǔn)備好直接尋找任何生命可能曾經(jīng)存在于古火星上的跡象，而香港大學(xué)將致力成為參與探索任務(wù)的一員。

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