火星上一块意外发现的岩石，记录了三次水活动

这一发现改变了人们寻找火星宜居历史的地点：在Margin单元——杰泽罗陨石坑内缘附近的一条地质带——毅力号火星车发现了由岩浆冷却形成的火成岩，而此前人们原本预期那里会是水逐层沉积形成的沉积物。对公众而言，新意在于，这片古湖岸不仅保存了表层沉积，也把地下过程的记录留在了岩石裂缝中。

最初的线索来自岩石纹理。在行进路线较高的地段，粗大颗粒和橄榄石晶体表明岩浆曾在地下缓慢冷却。橄榄石是一种富含镁和铁、会与水发生反应的矿物。那里的蚀变很少，也就是流体经过造成的化学和矿物变化不明显；在海拔较低处，裂缝、脊状构造和矿脉则记录了接连发生的变化。

为了理清这段历史的先后顺序，团队沿约265米的高差分析了185个以上的目标。安装在毅力号桅杆上的SuperCam仪器可向最远6.5米处的目标发射激光；脉冲会汽化极少量表面物质，产生的光则揭示其中所含元素。研究人员综合成分、纹理、海拔以及矿脉相互切穿的关系，重建了各阶段的顺序。

研究团队称，第一个阶段始于富含二氧化碳的地下水穿过裂缝。这些中性或碱性水体与橄榄石反应，形成了碳酸盐。碳酸盐是在水、碳和岩石发生某些反应时生成的矿物，能够记录环境的化学条件。由于这些裂缝填充物更耐侵蚀，其中一部分如今呈现为小型脊状构造。

随后，一种pH值更低的溶液流经相同的裂缝和岩石；pH是衡量酸碱度的尺度。按照研究的重建，这种溶液溶解并搬运了部分碳酸盐，形成孔隙，同时促进二氧化硅沉积。二氧化硅是由硅和氧组成、能够填充岩石空隙的物质。水可能来自古湖，也可能源于温度较低的地下循环；现有数据仍保留了这两种来源的可能性。

第三个阶段在更年轻的裂缝中留下痕迹。地下受热的水发生循环——这正是热液循环的具体含义——并沉积出含硫酸钙和萤石的矿脉。萤石是一种含钙和氟的矿物，显示火山岩中曾出现较晚阶段的高温流体活动。研究人员在东部一处位置观察到一条约25厘米长的矿脉，但尚未确定它是否延伸至该地质单元的其他区域。

这一序列改变了对Margin单元的解释。部分碳酸盐并不是作为沉积物堆积在湖底，而是在成分和温度不同的流体穿过裂缝时，于岩浆岩内部形成。矿物及其切穿关系属于直接观测；研究团队依据这些记录推断至少发生过三次水活动，并提出第二阶段水源的几种可能解释。

这份记录对天体生物学很重要；天体生物学研究宇宙中可能适合生命存在的条件和可能的生命迹象。在地球上，水与橄榄石反应能够释放氢气，为某些微生物提供能源，而碳酸盐和二氧化硅可能保存化学信号。在杰泽罗，这些性质有助于筛选可能保存远古信息的环境；但发现这些矿物并不构成生命存在的证据。

该研究于2026年9月21日发表在《Communications Earth & Environment》上。研究确立的是相对顺序——哪次蚀变发生在前、哪次在后——却无法确定每个阶段的年代和持续时间。结果不止说明火星曾经有水：Margin单元的裂隙火成岩中，还保存着至少三个不同地下水活动阶段的证据。