火星大气13亿年以来具有稳定的氢同位素组成 |胡森等-EPSL

主要观点总结

本文介绍了火星水演变的最新研究成果，基于一块13亿年前结晶形成的纯橄质火星陨石NWA 2737的分析。研究揭示了火星大气和表面水的氢同位素组成变化，为理解火星古环境演变提供了重要启示。研究成果发表在EPSL上。

关键观点总结

关键观点1: 火星被认为是太阳系内最有可能孕育生命的行星，而火星的水环境演变是研究重点。

现有研究指出火星早期存在大面积水体甚至海洋，为生命演化提供了条件。但随着时间的推移，火星转变成了寒冷和干旱的气候。

关键观点2: 水（H₂O）是揭示火星环境演变的关键线索。氢同位素组成是理解火星大气和表面水变化的关键指标。

对火星陨石NWA 2737的研究发现，其氢同位素组成反映了火星水演变的复杂性，包括多期次的水岩作用和水逃逸事件。

关键观点3: 新的研究结果揭示了火星大气氢同位素组成的稳定性。

过去13亿年来，火星大气的氢同位素组成保持稳定，这可能暗示了火星全球性的冰期的影响。

关键观点4: 这项研究对理解火星历史具有重要意义。

这一成果对后续研究火星大气逃逸导致的氢同位素分馏过程和机理提供了重要线索，也为构建火星表面水的演变格局提供了关键证据。

文章预览

火星被认为是太阳系内最有可能孕育过生命的地外行星，是人类不懈地探索火星的最主要的动力。现有火星探测表明，火星早期很可能存在大面积的水体，甚至海洋，为生命演化提供了基本条件。大约30亿-35亿年前，火星已经转变成当前寒冷和干旱的气候。水（H 2 O）是揭示火星环境演变的关键线索，一直是火星探测的主旋律，也是火星科学的研究热点和前沿(Ehlmann et al., 2011; Jakosky, 2021)。通常认为，火星初始的氢同位素组成（δD～0‰）与地球相当，这些结果得到火星陨石实验室测试分析的支持(Hallis et al., 2012)。但是，火星大气与地球相比具有极其富氘的特征，δD可高达约7000‰(Webster et al., 2013)。如此高的δD值指示火星大气发生过强烈的水逃逸，进而导致火星表面水的氢同位素组成逐渐升高。因此，根据行星水演化的物理规律，火星大气的氢同位 ………………………………