IT之家 6 月 4 日消息，数百年来，科学家们一直想知道为什么火星是红色的。长期以来的理论认为，这颗行星的锈红色来自于赤铁矿（hematite），这是一种在干燥条件下形成的富含铁的矿物。然而，最新的研究提出了另一种可能性：水铁矿（ferrihydrite），一种在潮湿环境中形成的氢氧化氧铁氧化物矿物，可能是火星红色的真正来源。
布朗大学（Brown University）和伯尔尼大学（University of Bern）的研究人员在《自然通讯》（Nature Communications）上发表的一项研究指出，水铁矿（Fe5O8H・nH2O）可能是火星尘埃中占主导地位的含铁矿物。他们的研究基于轨道观测、火星车数据以及实验室实验，挑战了此前关于火星表面成分的传统观点。
“为什么火星是红色的，这个问题已经困扰了人们数百年甚至数千年之久。”布朗大学的博士后研究员阿多马斯・瓦兰蒂纳斯（Adomas Valantinas）表示，“从我们的分析来看，我们认为水铁矿广泛存在于火星的尘埃中，甚至可能也存在于岩石结构中。”
据IT之家了解，水铁矿是在铁与氧和水发生反应时形成的。在地球上，它通常存在于火山岩和火山灰中。火星上存在这种矿物表明，这颗行星曾经比现在湿润得多，具备支持液态水存在的条件。这与在干燥环境中形成的赤铁矿形成了鲜明对比。
为了验证这一理论，研究人员在实验室中重现了火星的环境条件。他们将矿物研磨成微小的颗粒，大小约为人类头发宽度的 1/100，与真实的火星尘埃颗粒大小相当，然后研究这些颗粒对光的反射情况。结果显示，尽管水铁矿能够在火星目前干燥、寒冷的气候中保持稳定，但其结构仍表明其是在有水环境下形成的。
“我们的研究结果表明，水铁矿的形成需要有氧和水与铁发生反应的条件，而这些条件与如今火星干燥、寒冷的环境截然不同。”瓦兰蒂纳斯解释道。
为了确认水铁矿的存在，研究团队分析了来自美国宇航局（NASA）的火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter）和欧洲航天局（ESA）的火星快车号（Mars Express）以及痕量气体轨道飞行器（Trace Gas Orbiter）的数据。他们还使用了“好奇号”（Curiosity）、“探路者号”（Pathfinder）和“机遇号”（Opportunity）等火星车的光谱读数。综合这些数据来源，他们发现这种矿物在火星表面广泛分布。
这一发现颠覆了此前关于火星在干燥条件下逐渐氧化的理论，转而表明古老的火星曾经经历过一个更为湿润的阶段，随后才逐渐变得干燥。从富含水分的过去到如今干燥、尘土飞扬的现状，这一转变对于理解火星的气候历史以及其是否有可能支持生命至关重要。
“这项研究为我们打开了一扇大门。”该研究的资深作者杰克・穆斯塔德（Jack Mustard）表示，“它让我们更有机会将矿物形成原理和条件应用于追溯火星的过去。”
尽管目前的研究结果为水铁矿在火星红色尘埃中的作用提供了有力证据，但最终的证明还需等待美国宇航局“毅力号”（Perseverance）火星车正在收集的火星样本被带回地球。科学家们希望这些样本能够证实这一理论，并进一步揭示火星的环境历史。
