Why is Mars red? A new clue to the history of habitability in Martian dust
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几十年来，科学家们假设火星的红色来自赤铁矿，这是一种铁氧化物，被认为是在火星失去水后通过干氧化形成的。但新的研究表明，事情比我们想象的更复杂——也更潮湿。在本集中，来自布朗大学的行星科学家阿多玛斯（亚当）·瓦兰蒂纳斯与主持人萨拉·阿尔-艾哈迈德一起讨论了他的团队的发现：火星标志性的红色尘埃可能并非主要由赤铁矿构成，而是由一种名为水铁矿的含水矿物主导。这种细微但重要的理解转变可能会重塑我们对火星气候历史及其过去宜居性的了解。然后，萨拉和行星协会首席科学家布鲁斯·贝茨回顾了最著名的火星发现之一：机遇号探测器发现的富含赤铁矿的“蓝莓”，这也讲述了关于红色星球上水的引人注目的故事。在以下网址了解更多信息：https://www.planetary.org/planetary-radio/2025-why-is-mars-red查看omnystudio.com/listener以获取隐私信息。</context> <raw_text>0 火星的红褐色与它多水的历史有什么关系？本周的《行星广播》节目将讨论这个问题。我是行星协会的萨拉·阿尔-艾哈迈德，我们将继续探索太阳系及更远地方的人类冒险之旅。数十亿年来，火星一直是红色的，但科学家们可能最终破解了赋予它这种颜色的铁化合物的谜团。

本周，我将与来自布朗大学的行星科学家阿多玛斯或亚当·瓦伦蒂纳斯交谈。他是这项新研究的主要作者，该研究表明，火星表面的尘埃并非像我们长期以来认为的那样主要由赤铁矿构成，而是由另一种富含水的矿物——水铁矿构成。这对火星多水的过去意味着什么？我们将深入探讨科学、对未来火星人类探险家的影响，以及它告诉我们关于这颗红色星球宜居时间表的信息。

然后，我们将回顾火星历史上最具标志性的发现之一，即机遇号探测器在《最新消息》中发现的赤铁矿蓝莓。如果您喜欢行星广播，并希望随时了解最新的太空发现，请务必点击您最喜欢的播客平台上的订阅按钮。通过订阅，您将不会错过任何一集，这些节目将以全新且令人惊叹的方式帮助您了解宇宙以及我们在宇宙中的位置。

几十年来，科学家们一直在研究覆盖火星的红色尘埃，并对赋予这颗行星其独特颜色的物质形成了一个强有力的工作假设。主要观点是，土壤中的铁与少量的水和氧气在长时间内发生反应，形成赤铁矿。这是一种我们在地球上常见的铁氧化物，或称铁锈。这与我们对火星的更广泛理解相吻合，火星是一颗寒冷干燥的行星，曾经拥有水，但在数十亿年前失去了水。

早期对铁氧化物和火星尘埃的研究主要基于航天器观测，没有检测到矿物结构中结合的任何水。这导致研究人员得出结论，尘埃一定是由无水赤铁矿组成的，“无水”表示不含任何水。

假设赤铁矿是在火星早期湿润时期结束后，通过与大气层的反应在干燥的地表条件下形成的。但科学在不断发展，新的数据为这个故事增添了重要的一层。

由行星科学家亚当·瓦伦蒂纳斯领导的最新发现表明，红色尘埃实际上可能主要由另一种铁氧化物——水铁矿构成。这是一种在其结构中含有水的矿物。亚当的团队将轨道数据和探测器数据与精心控制的实验室实验相结合。

通过模拟火星尘埃并分析不同含铁矿物在类似火星条件下的行为，他和他的同事们发现，水铁矿与我们今天在该行星表面实际看到的物质更匹配。这一发现并没有推翻我们已知的知识。它加深了我们的理解。这表明火星可能比我们之前认为的要早得多就开始生锈了，当时液态水仍然存在，而我们今天看到的红色尘埃是更潮湿、更复杂的气候历史的遗迹。

亚当团队的新论文《在火星尘埃中检测水铁矿记录了火星古代寒冷潮湿的条件》于2025年2月25日发表在《自然通讯》杂志上。你好，亚当，很高兴邀请你来谈论这个话题。你好，萨拉，我很高兴来到这里。几乎每个人都知道火星是红色的。即使是孩子们也知道它是红色星球。但弄清楚为什么火星是红色的，结果比我们想象的要复杂得多。

你是什么时候开始质疑这种长期以来的观点，即火星之所以是红色的，是因为赤铁矿？是的，我在攻读博士学位期间就在思考这个问题。我在瑞士伯尔尼大学开始攻读博士学位，时间是在2018年。

也许是在我的博士论文完成过程中，我阅读了这些论文，实际上也阅读了关于火星探测的教科书。我们了解地表，也就是地表成分、物理特性和神经特性等等。

自从20世纪60年代以来，航天器观测和火星探测的时代和诞生以来，几十年来积累了大量的知识，这给了我启发。为什么火星是红色的这个问题，最近已经被几位作者和科学家讨论过。

而且，你知道，当我阅读文献时，并且，你知道，比较我们现在所知道的和我们以前所知道的，我注意到

关于火星的成分，特别是火星尘埃的成分，仍然存在一些悬而未决的问题。尘埃是这种铁锈矿物颜色的载体。然后我决定重新调查并重新审视这个问题，这个问题自60年代以来就一直在讨论。然后当我重新审视时，我开始看到一些有趣的东西。我们稍后也可以讨论这个问题。是的。

你的论文表明，水铁矿是火星呈红色的原因，而不是我们最初认为的赤铁矿。你能解释一下这两种化合物的区别吗？是的。它们都是铁氧化物。所以，你知道，例如，当你看到地球上的金属表面时，它们会生锈。火星上也发生了类似的过程。你需要含有铁的物质。这种铁是一种特定类型的特定化学化合物。

成分在暴露于氧气和水时会改变其特性。然后这种铁形成这种被称为铁氧化物的铁化合物。这两种矿物，水铁矿和赤铁矿，它们是不同的，因为赤铁矿在其化学结构中不含水，而水铁矿在其化学结构中含有水。这就是为什么它被称为水铁矿，意思是它是水合的，含水的。

通过观察，并且通过了解火星上存在哪种类型的铁氧化物，我们可以了解环境条件和某些，你知道，例如，是否存在液态水的问题。水铁矿与赤铁矿形成所需的条件是什么？

是的，赤铁矿被认为是形成的，嗯，赤铁矿实际上可以在几种不同的环境中形成，但人们普遍认为更有利的环境是缺水的环境。所以人们认为没有液态水可以与这些铁矿物相互作用。例如，玄武岩，玄武岩是一种含有铁的火山岩。

他们认为，你只需要氧化岩浆就可以形成赤铁矿。因此，当岩浆喷发到火星表面时，可能会有少量氧气，从而形成赤铁矿。但另一方面，水铁矿的形成，尤其是在地球上，是在富含水的环境中形成的。你需要液态水，也需要氧气。因此，在地球上，你需要大气中的氧气才能形成水铁矿和水。

它可以在富含铁的溪流、含水层中找到。它可以在海底找到。它可以在湖泊中找到。它可以在，你知道，甚至在铁矿的污水中找到。所以它是一种广泛存在的矿物，但问题是水铁矿是一种非常年轻的矿物。另一方面，赤铁矿是

它存在于古老的岩石中。相比之下，水铁矿是一种年轻的矿物。所以我们认为，在火星上，水铁矿可能形成的一个原因是液态水与岩石之间短暂的相互作用，或者你需要非常低的表面温度和非常低的水温，也许接近冰点。

而且你或许可以维持这种状态，想象一下，你知道，这些大量的冰。也许你可以有，你知道，火山爆发发生。

这会融化这些冰，然后这些冰可能非常冷。所以水会非常冷，它会，你知道，形成这些暴洪，而这些暴洪可能会化学风化并与岩石相互作用，形成水铁矿。我的意思是，你刚才说的所有事情都有很多不同的影响，如果情况确实如此的话。这对我们对火星上水的时间表的理解有什么影响？

是的，这也是一个有趣的问题，因为有一个矿物学模型试图……这是一个很好的模型。根据这个模型所做的许多观察和结论都是正确的。但你知道，对于科学来说，它总是……我们必须把科学看作是不断发展的，它从来都不是静态的。它总是动态的。你知道，你必须……

改进和完善你的理论。我的意思是，有了这个模型，它被称为Bibring模型，这是一个解释火星随时间推移的矿物学演化的模型。你有诺亚纪、西斯皮里亚纪和亚马逊纪。对于这些时期的每一个时期，

观察者和科学家都将特定的矿物形成归因于此。因此，亚马逊纪被认为产生了赤铁矿。因此，30亿年的火星地质演化

作者提出了赤铁矿。所以他们认为赤铁矿可能很早就形成了，正如我所说，通过岩浆和岩浆的氧化。但随着时间的推移，你或许可以通过氧气的痕迹量来氧化火星上非常薄的岩石层。他们认为这个过程持续了30亿年。但我们看到的是

如果它不是赤铁矿和水铁矿，你需要液态水。我们知道，目前火星表面的液态水是不稳定的，但在过去有更多的液态水。还有其他多条证据也支持这一点。所以我们并不是第一个说，你知道，在火星遥远的过去有液态水的人。但我们所说的意思是……

尘埃和这种铁锈矿物很久以前就形成了，它不是形成这种矿物的当代近期地质过程。所以基本上，我们将时间表推迟，并说在过去，也许是30亿年前，液态水与火山岩之间发生了相互作用。

它形成了这种铁锈矿物。然后随着时间的推移，你知道，火星失去了它的大气层。它变得非常干旱。一旦你有了极度干旱的环境，你就可以创造尘埃，因为通过侵蚀，风蚀，你知道，你可以侵蚀岩石和地表物质。当你侵蚀时，你会产生这种尘埃。而且，你知道，例如在地球上，我们知道，撒哈拉沙漠或任何类型的极度干旱的沙漠环境，

如果没有降雨，尘埃就会积聚。正如你所知，没有液态水，没有降水，尘埃就会积聚，在火星上，这种尘埃随后会被风和全球沙尘暴传播开来。基本上，这就是火星上这种特征性的红色色调是如何产生的，它是通过侵蚀富含水铁矿的岩石而产生的。这就是我们在研究中提出的概念模型。

这很有趣，因为我本来想问，你知道，如果火星上有大量的水，它会位于某些地方，这意味着你最终会有一些地方的水铁矿比其他地方多得多。但是，如果火星沙尘暴实际上是四处移动它的东西，那就解释了为什么整个星球最终都变成了红色，而不是仅仅聚集在某些地区，这几乎是不幸的，因为它会让我们更深入地了解在那个时期火星上的水是如何局部存在的。是的。

是的，这是一个很好的观点。尘埃掩盖了信号。有一些来源区域，也有一些积累区域。这确实让我们很难理解这些富含水铁矿的岩石在哪里。但我们的团队相信，有一些工具和仪器可以帮助我们解决这个问题。这实际上是我们正在考虑的下一个项目。

这项研究结合了火星快车号、痕量气体轨道器、火星侦察轨道器以及好奇号、机遇号、毅力号等探测器的航天器数据。你是如何将如此多的不同来源结合起来做出这一发现的？是的，所以，你知道，在科学中，

如果你发现了一些有趣的东西，你总是需要提供可靠的证据。你能提供的证据越多越好。因为特别是如果你发现的东西与某种理论相矛盾，你需要对你得出的结果、你的结论建立信心。所以我所做的是

我查看了多个数据源，正如你刚才提到的那样。此外，我不仅使用了航天器观测和数据，我还使用了探测器观测和实验室实验。令人兴奋的是，所有这些实验

仪器和所有这些数据都支持了最初的观察和最初的结论，即水铁矿是火星尘埃中主要的铁氧化物。你会说，使用太空或地面上的仪器来确定这种尘埃的成分的一些最大挑战是什么？因为我们显然还没有火星样品返回，所以这有点挑战性。

我认为最大的挑战可能是学习所有这些不同的仪器并理解数据，因为要理解数据，你需要知道仪器是如何工作的，有什么需要注意的地方，处理数据时可能出现的伪影和困难是什么。所以我认为这些挑战都不能通过工作和坚持不懈以及

和动力来克服。因此，一步一步地，当我开始我的博士论文或这个项目在我的博士论文期间，我在我的博士后期间继续从事这项工作。所以在布朗大学，杰克·马斯塔德是我的导师。你只需要时间，你只需要工作。

如果你坚持不懈，事情就会朝着你的方向发展。实际上，这个项目花了我大约三年的时间才完成。哦，哇。显然，了解这些仪器的工作原理对于你分析实验室样品的方式至关重要。因为你不仅仅使用了我们通常在实验室中分析这些东西的方法。你想模仿航天器和探测器在火星上进行这种测量的方式，以便实际比较两者。这个过程是怎样的？

因此，火星观测或火星遥感观测中的一种既定方法是获取火星表面的光谱。因此，光谱基本上会告诉你，在不同的波长下反射了多少光。

通过行星物质（如火星）表面的形状、吸收特征和反射光的数量，你可以了解表面的成分。但是，如果你比较航天器和探测器进行的这些观测，

正如你提到的，你不在那里。我们在地球上没有样品，所以我们无法直接比较。所以我们必须自己制作模拟物。因此，在实验室里，我在一位同事的帮助下合成了这些不同的铁氧化物。实际上，我没有提到这一点，但在地球上，至少有10种或更多的氧化物。

铁氧化物。所以有这些不同类型的铁氧化物。所以我查看了实验室中的所有这些氧化物，并将它们与玄武岩和这些混合物混合在一起。然后我们使用反射光谱仪对它们进行了分析。因此，类似于探测器和航天器上的仪器。然后这让我们可以直接比较，了解火星尘埃的实际成分是什么？它帮助我们

真正确定并了解火星尘埃中主要的矿物相是什么。火星尘埃非常细。你是如何获得这些非常非常小的尘埃颗粒的？是的，所以这是我们做的另一件事。我们不仅，你知道，查看了不同的

我们还研究了物理特性。所以我们知道火星尘埃非常细，因为它很粘。它，你知道，你可以在探测器的图像中看到它，你知道，所有这些红褐色的色调。它收集在

在太阳能电池板上，火星上的几辆探测器都因为这种尘埃而遭受了严重的损失，因为它只是覆盖了太阳能电池板和仪器。没有能量产生，这些探测器就停止工作了。所以它无处不在。这种小的粒径也会影响光谱特性。所以它会影响……

光从表面反射的方式。所以基本上，为了模拟这些粒径，我们使用了Sedans机器

与我们在法国格勒诺布尔大学的同事合作。我们正在研磨我们的粉末，所以我们真的接近了接近甚至小于人的头发的粒径，大约是人的头发的60倍。所以这些颗粒非常非常细。我们确实看到了实际上

研磨后，结果与实际的火星观测结果更匹配。这种水铁矿和玄武岩的组合与我们在火星上实际看到的物质之间是否存在任何不匹配之处？

你知道，科学就是这样，这就是科学的魅力所在。总是很难甚至不可能完全匹配。例如，我们确实看到，你知道，在近红外范围内存在这些效应。因此，我们在研究中特别关注的是可见光范围。但我们也研究了近红外范围，这基本上是更长的光波长，

我们看到存在这些效应，这些效应可能是由于颗粒和粉末如何聚集和粘合在一起造成的，你可能会看到连续谱的形状和斜率的细微差异。所以这基本上是一个花哨的术语，用于光谱的无特征部分，如果它

倾斜或略微倾斜，如果存在下降趋势。所以我们看到，你知道，在我们的数据和观测之间存在细微的差异，但这非常小。好吧，水铁矿在火星上形成是一回事，但正如你所说，它在如此长的时间内保持稳定是另一回事。那么，你是如何测试这种物质是否会在火星条件下分解的呢？是的，这是我们进行的另一组实验。

这是与我们在加拿大温尼伯大学的同事合作进行的。正如你所看到的，正如你所注意到的，这是一个相当以实验室为导向的项目。正如我所说，我开始在伯尔尼大学工作，然后是格勒诺布尔大学，

布朗大学，然后是温尼伯大学。所以基本上我们所做的是，我们将一些样品送到温尼伯大学的同事那里，他们有一个沼泽室。所以基本上，沼泽室基本上是一个封闭的系统，一个封闭的容器，你把样品放在里面。你可以调节环境条件，例如温度，

相对湿度，你知道，你也可以用紫外线照射样品，并且模拟火星上存在的辐射环境。然后你可以测试所有这些参数，它们是如何影响的，它们是如何改变样品的不同特性的。所以在我们的例子中，我们感兴趣的是

是观察水铁矿的矿物结构，你知道，原子结构，基本上是水铁矿的原子，以及原子和结构，水铁矿中的原子结构是否受到模拟火星条件的影响，因为有一种观点认为水铁矿在火星表面不稳定，它会发生变化，你知道，它不会稳定

存在，它会结晶并转变为，例如，赤铁矿。这是一个主要的观点之一。我们决定检验这个假设，我们看到的是没有变化

当你把这种水铁矿放在这个容器里时，你知道，你降低湿度，你用二氧化碳填充它，你知道，你照射，你知道，紫外线照射它。什么也没有发生。我们看到水铁矿是，水铁矿的晶体结构保持不变，因为我们还在脱水后进行了另一次测量。

所以这个实验有点像脱水样品。然后我们进行了X射线衍射测量。因此，我们在实验前拍摄了水铁矿的X射线衍射图谱，然后我们在实验后拍摄了第二个图谱。然后再次比较这两个数据集，我们没有看到任何差异。所以水铁矿是结晶性差的。它是一种非常无序的矿物，水铁矿的结构没有变化。

但我们谈论的是数十亿年的时间尺度。我们可以将这个时间尺度延长到那么远吗？非常好的问题。这实际上是我的几位共同作者提出的问题之一，也是他们在审查过程中提出的问题。所以我所做的是，我查阅了文献和理论。所以有一个定律或方程叫做阿累尼乌斯方程，它

在化学和地球化学界被广泛使用。它基本上告诉你，某些动力学反应非常依赖于温度，实际上非常依赖，所以非常敏感。而且，所以我们必须考虑火星上的温度范围。火星现在非常寒冷。平均地表温度为零下70摄氏度，

所以是摄氏度。所以非常冷，远低于冰点温度。这些实际上地表温度会减缓许多动力学反应，许多在地球上会发生的反应，但在火星上不会发生或极度减缓。我基本上使用了这些理论计算，这些计算也表明

水铁矿基本上处于某种状态，它处于冻结状态。它不会结晶并转变为其他铁氧化物，仅仅是因为它非常干燥而且非常寒冷。这很好，因为这些理论计算与我们的实验室实验一致。

如果我们将此与这两种不同铁化合物形成的条件相结合，这可能会告诉我们很多关于火星是否拥有这种温暖的、你知道的、潮湿的过去，或者它是否主要寒冷和冰冷的信息。是的。所以我们也在论文中讨论了这一点，因为我们从前面提到的几项研究中知道，这些研究调查了火星表面的矿物学，即

从轨道上和地面上，你知道，他们已经识别出各种含水矿物，如粘土和硫酸盐。而且，你知道，这从2005年左右就知道了。所以现在20年来，我们知道存在所有这些其他含水矿物。所以我们讨论说，也许这些粘土和硫酸盐，它们可能在它们水合之前就形成了。

所以你可能在早期有过更温暖的条件，但随后地表环境开始变得更冷更干燥。也许水铁矿的形成表明它是在火星历史上最后一次大量存在水的时候形成的。也许这是这些矿物形成的最后阶段。

随着水变得越来越冷，越来越短暂，也许越来越零星，然后在某个时刻完全干涸。这两种铁化合物都需要某种

氧化环境才能形成。而我们今天在火星大气中没有很多氧气，但有一些迹象表明过去有更多的氧气。我认为有一些关于在火星上发现的锰氧化物和其他物质的研究表明，它过去确实有更多的氧气。但是除了这些之外，还有什么其他的氧气来源可能导致这些化学物质的产生呢？

是的，很好的观点。这也是我们在团队中以及与社区中的几位科学家讨论了很多的事情。正如你提到的，在地球上，这些铁氧化物之所以形成，是因为大气，嗯，它们需要大气中的氧气，而地球的大气非常富含氧气，而目前的火星并非如此。然而，在过去，可能会有更多的氧气

但我们必须同意，也许形成水铁矿不需要游离氧，不需要大气中的游离氧。而且，你知道，还有一些替代的化学途径会导致水铁矿的形成。例如，你只需要通过照射紫外线就可以在水中产生氧化剂。这个过程被称为光氧化。因此，当你用紫外线照射水时，它会产生这些OH自由基。

因此，这些化合物可以与铁发生反应并氧化铁。所以你只需要液态水。你也可以通过光解产生一些游离氧的痕迹。因此，如果你用紫外线照射气体分子，水分子以蒸汽的形式存在，它会将它们分解成氢和氧。

也许其中一些氧气，游离氧，然后通过光解产生，可以与铁发生反应并氧化它。所以我想说的是，有多种途径可以氧化铁矿物和锰，例如富含锰的物质，也许不需要大量的

氧气。但这又是我们正在考虑未来工作的方向，也许我们会找到一种方法来区分这些不同的假设。

幸运的是，我们即将进行一些非常棒的任务，这些任务可以帮助我们解决其中的一些问题。我非常期待欧洲航天局的罗莎琳德·富兰克林号探测器。但是，我们也真的希望火星样品返回任务能够成功，因为获得这些样品可能会阐明许多否则很难解决的难题。是的。

是的，对于火星探测来说，这些都是令人兴奋的时刻，罗莎琳德·富兰克林号探测器包括一个钻头，所以他们实际上可以钻入地下，深度我认为最多可达两米。所以你可能会看看，当你钻入火星地下深处时，地表物质的氧化是否有所不同。

这实际上也可以告诉我们，你知道，古代火星以及现代火星上存在什么样的氧化环境，因为火星虽然大气层非常稀薄，但地表仍然发生着一些有趣的过程，我们可以进行调查。在短暂休息后，我们将继续进行我对亚当·瓦伦蒂纳斯的采访。

嗨，大家好。我是勒瓦尔·伯顿。通过我在《星际迷航》和《彩虹阅读》中的角色，我看到几代好奇心旺盛的人们受到了书籍和电视上探索的奇异新世界的启发。我知道在年轻探险家的生活中培养这种好奇心是多么重要。这就是为什么我很高兴与你们分享我的朋友行星协会的一个新项目。

它被称为行星学院，任何人都可以加入。行星学院由比尔·奈和行星协会的课程专家为 5 至 9 岁的儿童设计，是一个面向热爱太空的儿童和家庭的特殊会员订阅服务。会员会收到季度邮件包裹，带他们踏上学习冒险之旅，探索我们太阳系乃至更远的世界。

每个包裹都包含图像和趣闻轶事、动手活动、实验和游戏以及特别的惊喜。对太空、科学和发现的终生热情始于我们年轻的时候。将宇宙的礼物送给您生命中的探险家吧。有趣的是，经过这么长时间，对火星的所有这些研究如此之多，以至于我们仍然不理解。

您认为这一发现是否表明火星上可能存在其他矿物和过程，而我们可能完全误解了这些矿物和过程？好吧，我们对火星了解很多，我认为很有可能有一些事情是我们可能没有考虑到的。而且，你知道，它们就在数据中，只是，你知道，我们需要有人去看一看并重新审视火星。

我们拥有的所有这些关于火星的伟大数据集。我认为我们很可能会发现一些尚未被考虑和发现的东西。

好吧，将其描述为完全误解感觉很奇怪。我的意思是，即使在这种情况下，我们也仅仅是在争论它是这种铁化合物还是那种铁化合物。就像，我们理解了很多这种事情是如何发生的。只是关于哪一个以及时间和初始条件，这需要我们花一些时间来弄清楚。但我的意思是，我们能达到这个阶段真是太了不起了。

是的，有时我们发现新事物的原因之一是我们的仪器和数据集正在改进。例如，早期的火星探测是使用地面望远镜进行的，我们当时没有宇宙飞船或探测器。起初，这些科学结论和观察结果非常有限。因此，随着我们仪器的改进，

随着我们的仪器和数据集的改进，我们实际上可以改进很多这些问题，并增进我们对火星地质历史和演变以及不仅存在于今天火星上而且存在于古代环境的了解。

如果是这种情况，那么火星在其表面仍然存在水时就会生锈。这意味着红色更像是潮湿过去的标志，而不是这种缓慢的氧化过程。您认为这表明火星宜居性历史如何？我们所知的生命需要液态水。美国宇航局甚至有一句口号叫做“跟随水”。因此，对于火星探测来说，追踪水和了解水在哪里

非常重要，尤其是在宜居性问题上。因此，通过确定火星尘埃或这种铁矿物含有水，这告诉我们，液态水是必需的。通过这种推论，您可以争辩说这提高了火星的宜居潜力，因为现在，你知道，无论你往哪里看，基本上，因为尘埃无处不在，你都有一些

水被困在这个矿物结构中。因此，也许我们正处于这样一个阶段，古代液态水的证据现在几乎可以在任何地方观察到。你知道，两极有冰，你知道，它们不仅是二氧化碳，而且是由水组成的。您有这些粘土矿物和硫酸盐，你知道，我之前谈到的，这些矿物和硫酸盐过去已经被发现。

尘埃也是水合作用和液态水证据的载体。因此，我认为所有这些证据都表明，火星上可能存在生命条件。现在我们只需要找到证据，我想，这是最困难的事情。

火星探测的一部分。但是，我们有毅力号探测器和好奇号探测器正在调查这些含有液态水的环境，也许它们可以解决这些问题。

在我的职业生涯的大部分时间里，我一直在研究火星图像，但有时我仍然会因为观看毅力号探测器以及航天器数据获得的所有这些令人惊叹的图像而感到兴奋。但是需要注意的是，实际上，你提到了一些关于人类探索火星的有趣的事情。所以我们可以做这种观察

仅仅从尘埃中水铁矿的证据来看，那就是一旦人类探险家登陆火星，假设他们登陆的地方非常干燥，地下没有冰，他们可以潜在地利用火星尘埃和水铁矿来培育这种水，因为水铁矿是水合的。所以可能有一些东西，也许重量高达 10%

这种矿物结构中的水。因此，您只需要将其强烈加热并冷凝从水合物释放出的蒸汽、气体。而且你知道，你可以，你可以也许将其用作资源。

马克·沃特尼在他不在火星上的真实时间里会想知道这一点。不，但这很好。这确实有一些影响。如果我们要这样做，我们将需要这样做，尽管我们还必须解决整个高氯酸盐问题。有很多事情正在发生，但是我们得到的每一个线索都让我们离能够将人类送上我们太阳系另一个世界更近了一步。这真是太神奇了。是的。

但是您之前稍微触及到这一点，您确实对您的研究有一些未来的计划。您想多谈谈您接下来要做什么吗？在火星上发现碳水化合物开辟了几个研究方向。

而且，你知道，它提出了一些有趣的问题。其中一个问题是，限制时间。因此，试图了解氧化何时发生，因为现在我们只是使用古代火星上液态水的丰度作为水铁矿形成的时间。而且，你知道，我们提到大约 30 亿年前，但我们需要限制这一点并了解，你知道，这可能持续了多久。

为此，您需要查看地质情况。这是我们将来要采取的研究方向之一。另一件事是了解水铁矿是如何形成的。我告诉过你，在地球上，有各种各样的环境。

但也许在火星上，有一些我们没有考虑到的地球化学途径。所以我打算在实验室里研究水铁矿的形成。因此，基本上以各种不同的方式合成这种矿物，将其暴露于类似火星的条件下，你知道，改变温度，改变温度。

你知道，大气成分，看看这如何影响水铁矿的形成。而且，你知道，从这些实验室实验中，我们也许可以了解一些关于古代火星表面过程非常基本和非常有趣的事情。

太酷了。祝您未来的研究一切顺利。如果您真的做了这些实验并发现了很酷的东西，我很想知道更多，因为我简直不敢相信我们仍然处于这种情况，我们仍然可以从旧数据中发现很酷的新东西，并将其与您所做的实验室结果结合起来。真的很聪明。太棒了。

是的，非常感谢。是的，这令人兴奋。特别是，你知道，我没有提到，但火星样本返回任务有望带回样本。在这些样本中，您将拥有尘埃，因为正如我提到的，尘埃无处不在。它粘在火星表面的每一个物体上。所以你会有尘埃的一些污染。

如果我们研究这些尘埃颗粒，我们可以检验这个假设，并真正了解这种水铁矿是否存在于火星表面，尽管我相信它存在，但是，你知道，我们总是需要检验这一点。

检验我们的假设。但这不仅对于检验假设很重要，而且仅仅通过研究返回样本中这种水铁矿的化学成分就可以告诉我们很多信息，因为您可以查看稳定同位素测量。所以基本上，这是一种分析，它查看同位素测量

水合物的成分，这可以告诉我们水铁矿形成期间的水温。它还可以告诉我们水的来源。例如，它可以告诉我们它是否是陨星或海洋的。例如，如果它来自降水，或者例如，如果它是在海洋中形成的，

而且，它还可以告诉我们一些关于宜居性的信息，因为我们知道在地球上，微生物与大量的矿物和氧化铁相互作用，特别是水铁矿，例如，已知是这些微生物反应的重要媒介。

而且，你知道，通过进行火星样本返回，并且你知道，查看这些样本中存在的水铁矿，我们可以测试几件不同的事情。

我无法充分强调我多么希望这些样本能够真正到达地球。作为一个组织，我们正在尽最大努力倡导火星样本返回。这需要一些时间和一些工作，但是这些样本是否会在未来 10 年或其他某个时间回家，最终，最终人类将能够获得来自火星的东西，我们将能够弄清楚这些问题。我太兴奋了。我只是，我希望它昨天发生，而不是在 40 年后。是的。

哦，是的，绝对的。我的意思是，科学界也对拥有样本返回的前景感到非常兴奋。而且，你知道，我希望有一天，如果样本被带回来，也许，你知道，我的未来学生之一可以研究它，并且你知道，检验这些想法。我喜欢这个。然后他们可以使用您的研究以及所有其他之前的人的研究，将所有这些结合在一起，并且

哦，我们可以学到的东西。当我们把所有这些都拿回来的时候，这将是一个美好的未来。绝对的。我的意思是，我的研究是基于社区之前的研究。所以我们站在巨人的肩膀上。我的意思是，这就是科学的美妙之处。你正在建设，你知道，子孙后代也可以提供一些非常有趣的东西。不错的牛顿引用。好吧，感谢您加入我们，亚当。我真的很感激。祝您未来的研究一切顺利。

是的，非常感谢您邀请我。我很享受这次采访。如果您想更深入地了解这项研究，我已经在 planetary.org/radio 上的本周剧集页面中包含了 Adam 在《自然通讯》上发表的完整论文的链接，以及欧洲航天局的一篇精彩文章。

当然，火星几十年来一直在给我们带来惊喜。关于其水域过去的令人难忘的早期线索之一来自机遇号探测器，它发现了散布在地表上的微小的富含赤铁矿的小球，被称为蓝莓。他们讲述了一个非常不同的故事，一个由地下水和化学物质塑造的故事。这是我们的首席科学家布鲁斯·贝茨博士，关于“有什么新闻”。嘿，布鲁斯！

嘿，莎拉。我从我在华盛顿特区的热闹城市冒险以及我们美丽的晚会回来了。很高兴在那里见到你。很高兴在那里见到你。那实际上是我的替身。你很接近。我雇来参加活动。是的。

是的，伙计。你知道，拥有一个克隆体并不好，这样她就可以进行一些额外的编辑，也许去火星，回来告诉我情况如何。莎拉也是。我认为这篇研究论文非常有趣，因为我们对火星尘埃发生了什么有一个大致的概念。但是即使有了我们所有的数据，化学方面仍然有一些回旋余地。因此，我认为带回这些样本将非常有帮助。但即便如此，这也不像我们没有

理解火星上发生了什么。我们只是在改进我们对哪种特定氧化铁的理解。所以我们处于那个位置很酷。硬核矿物学。硬核。我想和你一起提出这个问题，因为我认为……

即使对我来说，表明火星过去有液态水的一件大事是这个在报纸和社交媒体上引起轰动的发现，关于机遇号发现的所谓的火星蓝莓。它们不是真正的蓝莓。我甚至听到小孩子问我为什么火星上有蓝莓，以为它们是真正的蓝莓。所以我想提出这个问题，并谈谈这与赤铁矿以及对火星上存在哪种铁的更广泛发现有何关系。

那么，你能告诉我们一些关于机遇号发生了什么以及为什么这个发现如此令人敬畏的事情吗？首先，什么？它们不是真正的蓝莓？好的。哦，不，我知道这个。所以我将稍微退后一步，并将图片也带到勇气号探测器。因此，勇气号和机遇号同时发射，着陆点显然选择了两个着陆点，这很有趣，因为

因为勇气号的着陆点主要基于地貌学。因此，它被放置在一个长达数百公里的巨大山谷通道的尽头，据推测，液态水流经那里，这就是他们选择去的地方。

这是一个花了数月甚至数年时间让科学家争论的故事的缩写。但是机遇号的地点是根据光谱学和感知矿物学选择的。因此，使用火星全球探勘者号上的热发射光谱仪和补充数据，他们看到了火星上为数不多的几个地方之一，这些地方显示的光谱应该与粗粒赤铁矿相对应。

粗粒赤铁矿是一种您可能经常看到的灰色矿物，它通常是磁性的，并用于珠宝等物品中。好吧，事实证明，对于那些玩液态水游戏的人来说，这非常令人兴奋，人们玩这个游戏是因为地球上所有生命都需要液态水。

因此，找到一个似乎有粗粒赤铁矿的地方是在寻找水时的一个派对，这可能与生命有关。所以当它着陆时，这是气囊着陆的时代。

因此，您会在整个航天器周围充气气囊，当它着陆时，它会反弹，反弹，反弹，反弹，反弹，反弹，反弹。在这方面，它非常像跳跳虎。他们将机遇号称为一杆进洞，因为当它在跳跃一到两公里后反弹时，它实际上最终落入了一个非常小的撞击坑中。

它看到的第一件事之一是撞击坑的微型悬崖，它显示出裸露的沉积层，并且它显示出蓝莓，我将回到这一点，但在各处都有粗粒赤铁矿。这非常令人兴奋。但实际上，他们设法在一杆进洞后，实际上用泡泡包装了一个探测器并将其扔到火星上，

有点壮观。是的。如果您查看那些初始图像，至少对于我们这些并非真正了解图像细节的人来说，它非常令人困惑，因为它看起来像是您正在查看 10 米高的悬崖。事实证明它只有 10 厘米。

但仍然显示出多个沉积层。而且到处都是这些东西，这些小球体，当你观察它们时，尤其是在假色中，它们看起来是蓝色的。事实上，它们更蓝。它们不是真正的蓝色，但它们比周围所有红色东西都更蓝。事实证明，当他们出去并在平原上行驶时，这些东西遍布他们着陆的地方。

为什么这很重要？因为这通常与，几乎总是与地球上的液态水产生以及诸如热液系统之类的东西有关。

因此，获得即时确认或实际上是即时的确认只是一个奇妙的对比。因此，您带走勇气号，勇气号，在其任务的数年后，它获得了看起来像是在地表形成液态水的最强大的例子。同样，您有这个巨大的通道流入。无论如何，这很酷，一旦它们被称为蓝莓，这个名字就保留了下来。

但这让我产生另一个问题，那就是如果粗粒赤铁矿是这种蓝色，那么人们为什么将火星上的红色尘埃归因于这种蓝色的氧化铁呢？实际上，它更偏灰色，但仍然是一个有效的问题。

我承认我不完全确定，但我认为这是因为还有细粒赤铁矿及其排列方式，在地球上它往往是红色的，并且也符合含水环境或不那么多的环境。这将是您排列分子、在晶格中堆积分子的方式的不同形式。

每次我了解更多关于勇气号和机遇号的信息时，我的意思是，我已经听过这个故事很多次了，但它仍然让我完全震惊，这个探测器基本上在第一天就完成了任务，然后在火星上持续了近 14 年。远远超出了我们曾经认为它能够做到的事情。我不知道。我只是，我真的很期待有一天我们在每个类地世界都有这种探测器，因为想象一下，如果其中一个在水星甚至那里的卫星上四处走动，我们可以学到什么。是的。

那将太酷了。我们为什么不进入本周的随机太空事实呢？我们的随机太空事实。所以我要谈谈古代天文学家及其成就。玛雅人……

因为他们的日历而受到了很多不好的评价，并且还有其他不好的评价原因。但在科学和天文学方面，对于他们拥有的设备很少（基本上没有）来说，他们惊人地准确地预测了日食和月食。他们有他们的设置，例如，在奇琴伊察

在尤卡坦半岛，你有一些东西，在春分时，会出现阴影。我不知道你是否曾经见过卡斯蒂略城堡（金字塔）的图片，阴影出现时看起来像一条羽毛蛇，它是为此设计的，但它是在春分时突出显示该符号的。这

他们还有一个天文台来研究金星的运动。现在，据我们所知，天文台里没有望远镜，而是一个用于天文观测的偏僻的地方。就是这样。玛雅天文学家，干得好，先生们。干得好。好东西。

我的意思是，这就是奉献精神。学习足够的太空知识，以便您可以追踪这种东西，以便您可以以某种方式建造建筑物，以便在某一天发生某些事情。

当我还是个孩子的时候，在我的家乡，我对此感到震惊。我们有一座建筑。它是一座古老的加利福尼亚传教站，当太阳达到顶峰时，当它到达天空中的子午线时，它会在冬至时穿过墙上的一个洞。我的意思是，仅仅是为了那一刻。这是一个非常美丽的奉献。而且只是……

关于这些东西如何深深地融入不同人的文化中的一种说法。并且有文明，各个地方都有这种东西。当然，其中一项基本的事情是了解日历，假设您处于农业时代，以了解您应该何时种植作物以及太阳正在做什么等等。

对。现在人们甚至看不到夜空，因为我们有太多的灯光。是的，但我们现在有更擅长这些事情的专业人士。这是公平的。因为，你知道，卫星。所以，天空中的灯光，我看不到那么好。卫星，不，很少有大气层，这取决于你在哪里。对。现在，这是什么？我想成为积极的那个人？来吧。是的。

别把我放在那个位置。现在太晚了，布鲁斯。现在你是积极的那个人。处理它。哦，我很想。我认为这对我的未来发展是一个非常好的机会。好吧，大家，出去看看夜空，想想你在仰望夜空时想到的最积极的事情。谢谢，晚安。

我们已经到达了本周行星广播剧集的结尾，但我们下周将回到我们的宇宙海岸盛会，行星协会成立 45 周年庆典。每当你将这么多太空迷聚集在一艘巨型船上时，你就知道你会玩得很开心。

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