火星上伯恩斯形成的新起源故事

美国宇航局的机遇号火星车探索火星子午线平原区域14年是有原因的：这个地方可能为这颗红色星球的早期地质和环境提供了重要线索。

该地区的伯恩斯地层是一层砂岩，嵌入了被称为“蓝莓”的赤铁矿球体，科学家们特别感兴趣，因为它显示出液态水的特征，并且具有富含硫的成分，与火星上常见的特征相呼应。伯恩斯地层位于一个名为格拉斯伯格地层的薄岩层之上，在《地球物理研究杂志：行星》上发表的一项新研究中，托马斯·麦科洛姆和布莱恩·海尼克为两人提出了一个新颖的、共同的起源故事。

这个想法是基于最近的发现，即伯恩斯和格拉斯伯格岩石在化学上相似，只是前者富含镁和硫酸盐。

以前，有两个主要假设可以解释伯恩斯地层的化学成分。一个模型家族表明，原始沙子是古代硅酸盐和铁，镁和钙的硫酸盐的组合，这些盐是从古代湖泊边缘蒸发的地下水中沉淀出来的。第二组模型提出，砂岩最初是玄武岩灰烬，并通过添加火山或大气硫酸而转化。

这项新研究的作者提出了第三种可能性，即这两种地层可能来自相同的原始材料，或者至少是非常相似的。他们提出，伯恩斯/格拉斯伯格的前体作为附近火山喷发的尘埃或落灰颗粒沉积在子午线高原上。

这些材料凝固，风化成沙粒大小，并被风吹到现在的位置。一旦沉降，沙丘就会经历地下水的周期性流动，这丰富了上层的镁和硫酸盐。水流也固结了沉积物，形成了机遇号观察到的砂岩。

该研究的作者构建了一个模拟这种情况的质量平衡模型，并使用机遇号的阿尔法粒子X射线光谱仪收集的数据，他们确定新假设比以前提出的其他机制更符合机遇号的观察结果。

这些发现可能会改变科学家对早期火星环境条件的看法，并改变对地球上其他地方发现的富含硫酸盐的沉积物起源的解释。

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