臺北市立天文科學教育館

近日《地球物理學期刊》一篇研究論文公布了火星北半球的地形圖，提供了有力的證據，表示火星北半球過去曾有海洋。從海平面上升的線索，發現火星曾有過溫暖且潮濕的氣候，與今日嚴峻冰凍的環境大有不同。

美國賓州州立大學的地球科學助理教授，也是本研究的第一作者Benjamin Cardenas說：「這次研究結果最重要的是，這般面積範圍的海洋環境，具有高度發展生命的潛力。火星古氣候所留下的痕跡顯示，火星有段時間的環境夠溫暖，亦有大氣層，因此火星表面留得住液態水。」

火星北半球的地勢較低，是否有海洋，一直以來是科學界討論地沸沸揚揚的議題。這回由地形學的相關資料，發現大約35億年前的海濱線，累積了大量沈積物，厚度至少900公尺，覆蓋數十萬平方公里。

Cardenas教授說明：「我們這次的研究是以地層學的觀點來思考火星的環境。透過瞭解水流輸送沈積物，由層層堆疊的特徵線索來得知地形的變化。運用地層學的知識，剖析火星的地貌 。」

研究團隊使用美國地質調查局（the United States Geological Survey）所開發的軟體、NASA和火星軌道雷射高度器（the Mars Orbiter Laser Altimeter）的資料，發現火星北半球沿岸超過6,500公里，並分類標示出20個沿岸的特徵，可能為侵蝕三角洲或海底冰緣的區域。研究岩層形成有很多要件，如沿岸沉積層的厚度、海拔、位置、沈積流的方向，幫助研究人員深入瞭解該地區在古地理的演變。火星上曾經是海洋的地方，現稱為Aeolis Dorsa，這裡是沿岸特徵最密集的區域。

Aeolis Dorsa的岩石透露火星遠古海洋的動態樣貌：海平面不僅顯著上升，岩石也快速地沿著盆地沈積。在地球上，古老的沉積盆地裡，會層層紀錄不斷演變的氣候。如果科學家想在火星上找到生命的蹤跡，那麼像Aeolis Dorsa大範圍的海洋區域，在邏輯上是最有可能的起點。

在火星地表四處探訪的好奇號，其中一項任務就是尋找生命存在的印記。Cardenas教授說明： 「他一直在尋找水，尋找生命存在的痕跡。而這裡Aeolis Dorsa有著大面積的海洋，也有來自高處被沖刷而下的肥沃土壤。如果古代火星有潮汐，那漲、退潮的刺激，就有機會觸發生命的演進。」

作者與團隊們也繪製了火星上其他地區的水路地圖。 而好奇號先前調查過各種裸露岩床的沈積物（編按： 稱為露頭outcrop，為地質學專有名詞），可能是遠古時期沙洲特徵，也即將整理發表在《 Journal of Sedimentary Research 》期刊。

而另一篇研究發表在《自然地球科學》期刊，則是在將之前調查墨西哥灣的海床，所用的聲波成像技術，運用在模擬火星的地形侵蝕模型。該研究團隊認為火星地表大範圍的沿岸地貌，表示火星曾有過長期的河流侵蝕作用，也就是說，遠古時期的火星有海洋級的水量。

我們由地層學對地球環境的瞭解，將技術與知識運用在火星，以瞭解火星地表的樣貌。 如今看到了火星有過水流的痕跡，透過地球科學讓我們的視野拓展至火星。（編譯/潘康嫻）

圖說：研究團隊公布35億年前的Aeolis Dorsa地貌圖，顯示遠古時期海濱線的證據。

資料來源：PHYS.ORG