得克薩斯大學(xué)奧斯汀分?？茖W(xué)家發(fā)布最新研究結(jié)果，指出早期火星的火山活動(dòng)可能釋放了大量反應(yīng)性硫氣體，從而使行星變暖，創(chuàng)造了適合微生物生存的條件?？茖W(xué)界一直致力于探索火星早期的真實(shí)面貌，而這項(xiàng)最新研究提出，火山噴發(fā)釋放的硫氣體可能通過溫室效應(yīng)幫助火星升溫，使其大氣具備孕育生命的可能性。

本研究由得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校團(tuán)隊(duì)完成，并發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）期刊上。

團(tuán)隊(duì)通過分析火星隕石的成分，并進(jìn)行40余次計(jì)算機(jī)模擬，考察了在不同溫度、化學(xué)環(huán)境和氣體濃度下，早期火星火山可能釋放的碳、氮與硫化氣體數(shù)量。結(jié)果挑戰(zhàn)了此前認(rèn)為二氧化硫（SO?）為主的氣候模型。模擬顯示，距今30-40億年前，火星的火山活動(dòng)更可能釋放大量“還原型”硫氣體，包括硫化氫（H?S）、二硫（S?）以及可能極強(qiáng)溫室效應(yīng)的六氟化硫（SF?）。

首席作者、地球科學(xué)博士生Lucia Bellino指出，這些還原型硫的存在，可能引發(fā)火星出現(xiàn)溫室氣體和霧霾，有助于保留熱量與液態(tài)水。此類氣體和氧化還原環(huán)境也在地球的熱液系統(tǒng)中支持多樣的微生物生命。

與以往只關(guān)注表面氣體釋放不同，該研究還模擬了硫在地質(zhì)過程中如何轉(zhuǎn)化，特別是被摻入地下巖漿層后如何與其他礦物分離。這種轉(zhuǎn)化過程對(duì)于理解氣體在被釋放到表面前的化學(xué)狀態(tài)極為重要，對(duì)火星早期氣候建模更具現(xiàn)實(shí)意義。

研究還發(fā)現(xiàn)，火星上的硫會(huì)頻繁轉(zhuǎn)化為不同形態(tài)。隕石中多為還原型硫，而火星表面則多為與氧結(jié)合的硫。這表明“硫循環(huán)”——即硫的不同形態(tài)間轉(zhuǎn)化——可能在早期火星占主導(dǎo)地位。

去年，NASA好奇號(hào)火星車偶然碾壓一塊巖石并發(fā)現(xiàn)了元素硫，這一發(fā)現(xiàn)正好支持了該團(tuán)隊(duì)模型。首次在火星上直接發(fā)現(xiàn)未與氧結(jié)合的純硫礦物，驗(yàn)證了團(tuán)隊(duì)關(guān)于二硫化物釋放與純硫沉淀的推論。

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃未來通過模型深入研究火星上的水源，并探討火山活動(dòng)是否可能為行星表面提供大量水資源。他們還希望了解還原型硫在早期火星是否可作為微生物的“食物”，以類似地球熱液系統(tǒng)的環(huán)境支持生命。

如今的火星距離太陽很遠(yuǎn)，平均氣溫約為零下80攝氏度。Bellino希望氣候建模專家可以依據(jù)本團(tuán)隊(duì)研究預(yù)測(cè)早期火星的溫度，并推算微生物在溫暖氣候下可能存活的時(shí)間。

該研究由得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校行星系統(tǒng)宜居性中心、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和海辛—西蒙斯基金會(huì)資助。