來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室空間和遙感組的Patrick Gasda是這項研究的論文第一作者。他指出：“火星車被派往火星的主要原因是調(diào)查這個地區(qū)，從而讓我們能夠了解從早期溫暖和潮濕的火星到寒冷和干燥的火星的過渡。這個區(qū)域可能代表了濕潤火星的最后階段，我們想了解湖泊沉積物以便為我們提供火星氣候變化之前發(fā)生的情況的基線。事實證明，這是火星歷史上一個非常活躍的時期。”

NASA“好奇號”漫游車從2019年1月到2021年1月探索了Glen Torridon地區(qū)內(nèi)的古代湖床巖石。在此期間，漫游車觀察到基巖被地下水改變的跡象，特別是在漫游車沿途的高海拔地區(qū)。另外，漫游車還發(fā)現(xiàn)了數(shù)量驚人的結(jié)核、礦脈和其他跟水改變基巖有關(guān)的特征。

研究小組通過利用漫游車的ChemCam儀器的數(shù)據(jù)記錄了化學(xué)成分和漫游車上的四個攝像頭的圖像以幫助找到巖石的物理和化學(xué)變化。

“首先，我們看到整個巖石中有大量深色調(diào)的圓形‘結(jié)核’，這些特征通常形成于地球上活躍的湖泊中的軟性沉積物，所以它們很可能是在火星上形成的，”Gasda說道。

然后，漫游車觀察到了具有奇怪化學(xué)性質(zhì)的大型深色和白色礦脈，其中包括高鐵和錳的深色礦脈及富含氟的淺色礦脈。

“這些脈絡(luò)非常令人費解。我們認(rèn)為，在火山口的早期階段，當(dāng)最初的撞擊加熱火山口周圍的巖石時地下水流經(jīng)這些巖石。我們認(rèn)為這些熱水很可能從這些巖石中提取了氟等元素，”Gasda說道，“高濃度的氟通常只在地球的熱液系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)。我們沒有想到在Glen Torridon發(fā)現(xiàn)具有這樣化學(xué)性質(zhì)的礦脈。”

這些熱液系統(tǒng)則可以幫助研究人員更好地了解火星上的可居住性和前生物化學(xué)。

“如果像這樣的熱液系統(tǒng)在湖泊時期是活躍的，就像我們在論文中假設(shè)的那樣，那么這將是非常令人興奮的，”Gasda說道。

這些系統(tǒng)將把氧化還原元素--包括鐵、鎳、硫和錳--帶到火星表面，而微生物可以利用這些元素來獲取能量。在地球上，深海熱液噴口可以產(chǎn)生氫氣和甲烷氣體以及一些更復(fù)雜的有機(jī)分子，這些地方可能合成了古代地球上生命的基本構(gòu)件。

這些礦脈可能跟任務(wù)早期在整個火山口發(fā)現(xiàn)的其他具有神秘化學(xué)成分的礦脈和結(jié)核相連。可能是火山口在更大的范圍內(nèi)被地下水改變了，而這跟火山口的最初撞擊存在關(guān)聯(lián)。

火山口下的巖石則很可能比研究人員最初想象的時間更長，這將說明地下水中氟等元素的濃度更高。這種地下水可能在火山口中廣泛循環(huán)，并在火山口最初形成后的很長一段時間里形成了其他不同化學(xué)成分的礦脈。