一个研究小组利用宇航局“好奇号”探测器上的 ChemCam 仪器，在火星盖尔陨坑内的湖床岩石中发现了比平常含量更高的锰，这表明沉积物是在河流、三角洲或古老湖泊的岸边形成的。该研究结果今天发表在《地球物理研究杂志：行星》上。

“氧化锰很难在火星表面形成，所以我们没想到会在海岸线沉积物中发现如此高浓度的氧化锰，”洛斯阿拉莫斯国家实验室空间科学与应用小组的帕特里克·加斯达 (Patrick Gasda) 说道，他也是这项研究的主要作者。“在地球上，这种类型的沉积物一直存在，因为我们大气中的氧气含量很高，这些氧气是由光合作用生命产生的，微生物有助于催化这些氧化锰的反应。

“在火星上，我们没有生命存在的证据，火星古老大气中产生氧气的机制尚不清楚，因此氧化锰是如何在这里形成和浓缩的确实令人费解。这些发现指向火星大气或地表水中发生的更大过程，并表明需要做更多的工作来了解火星上的氧化作用，”加斯达补充道。

ChemCam 由洛斯阿拉莫斯和法国国家太空研究中心 (CNES) 开发，它使用激光在岩石表面形成等离子体，并收集该光以量化岩石中的元素组成。

火星车探测到的沉积岩是沙子、淤泥和泥浆的混合物。砂岩更具多孔性，与盖尔陨坑大部分湖床岩石的泥浆相比，地下水更容易穿过沙子。研究小组研究了锰是如何在这些沙子中富集的——例如，地下水如何渗透过湖岸或三角洲入口处的沙子——以及哪种氧化剂可能导致岩石中锰的沉淀。

在地球上，锰元素的富集是因为大气中的氧气，而微生物的存在又会加速这一过程。地球上的微生物可以利用锰的多种氧化态作为新陈代谢的能量;如果古代火星上存在生命，那么湖岸岩石中锰元素的含量增加将成为生命有益的能量来源。

“这些古老岩石揭示的盖尔湖环境为我们提供了一个窗口，让我们了解一个宜居环境，它与今天地球上的地方惊人地相似，”ChemCam 仪器首席研究员尼娜·兰扎说。“锰矿物在地球湖岸的浅层含氧水中很常见，在古代火星上发现如此明显的特征真是令人惊叹。”