火星——一颗被水统治的星球

火星——一颗被水统治的星球
最近，祝融号火星车结束了“日凌”期的待命状态，继续在火星表面探索的勤恳工作。各路关于天问一号和祝融号的科普已经很多了，小编自己也写了好几篇了。不过，还是会有很多朋友问我：你们这群搞地球科学的人鼓捣火星做什么？
最后这个话题就会指向一个有趣的问题：火星上能种土豆吗？

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电影《火星救援》中，主角正在大嚼土豆
换句话说，火星上有没有生命赖以繁衍的水？针对这个问题，国内外大批地学工作者，基于不同的视角开展研究。而根据近20年来国内外的研究成果来看，火星——截然不同于我们对其的印象——是一颗被水统治的星球。
No.1
火星水纪元——诺亚纪
诺亚纪得名于火星上的诺亚平原，诺亚平原的名字则来自于诺亚方舟与洪水的故事。
在41亿年以前，彼时的太阳系一片混乱。八大行星刚刚形成，还没有完全清空自己的轨道。幼年期的行星每天都要遭遇小行星的撞击，这些撞击在岩石行星的地表上留下了岁月的刻痕，但也同时壮大了这些行星，赋予他们额外的生机。
彼时的地球还没有孕育出生命，狂暴的火山和翻卷的海洋伴随着天空中燃烧的陨星一同呼啸。在数百万公里之外的火星，几乎相同的一幕也正在上演。
这就是火星的诺亚纪，开始于约41亿年前，结束于约37亿年前。其起始时间并不十分明确，这是因为早于此时间的火星地表记录几乎全部被后来的地质事件覆盖了。在这个纪元之中，火星被陨石密集轰炸，火山密布，气候温和，甚至可能有着水循环的条件。

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艺术家对于约40亿年前的火星形态的想象图
诺亚纪的具体时限主要根据太阳系中普遍存在的晚期大轰炸事件。诺亚纪火星上的陨石坑密集且规模更大，同时还存在着高频次的侵蚀事件，形成了大量的河谷。风化剥蚀，特别是有水参与的风化剥蚀在该时期尤其明显。诺亚纪火星的沉积记录有很多硅酸盐，这显示，这段时期的火星海洋（假如真的有广泛的海洋的话）可能和地球孕育生命的海洋一样，是呈碱性的。

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MGS（MarsGlobalSurveyor）探测器最重要的科学发现之一（也许没有之一）， Eberswalde撞击坑附近形成的冲积三角洲。照片拍摄于2003年
你几乎可以不加修改地，将地球形成早期那些场景套用在这个时候的火星上——湿润且浓厚的大气层中电闪雷鸣，陨石划过天空，拖着浓郁的尘烟；大地在颤抖，火山在轰鸣，川流不息的大河汇入波涛汹涌的大海，在火星的表面塑造出血管一般的沟壑，昭示着这颗星球勃发的生机。
诺亚纪火星代表性的地貌景观就是大而多的撞击坑和河谷网络。

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诺亚纪的页硅酸盐和后来西方纪的硫酸盐沉积丘。照片由NASA的MRO任务的高分相机拍摄。
但今天，胜景不再，就算是诺亚纪的遗址，也已经不多了。
No.2
冰与火——西方纪
西方纪，亦翻译为赫斯珀利亚纪（Hesperian）， Hesperian是一个希腊-拉丁诗的术语，意为“西方的土地” 。西方纪得名于赫斯珀利亚高原（HesperiaPlanum），起始于约37亿年，结束于约30亿年。