NASA 的毅力号火星车在近两年前登陆火星后，已经释放了它在火星表面最初几次探索中的大量数据、关键观测结果和备受期待的地质发现。
周四在《科学》和《科学进展》杂志上发表的四篇论文，报告了该行星地质历史的新细节，这些细节是从火星的耶泽罗撞击坑获得的。耶泽罗撞击坑是古代陨石撞击的地点，探测器就在火星赤道以北的这里着陆。该行星曾是熔岩流和岩石的家园，这些岩石在水的存在下，可能维持了古代生命。
火星 2020 毅力号火星车任务的副项目科学家 Kathryn Stack Morgan 表示，虽然火星上的一个区域并不一定能代表整个行星的生物天文学，但毅力号的发现提供了将科学家在那里学到的知识与其它区域联系起来的证据。这些新的发现也挑战了人类对宜居环境的认知，因为火星原始汤中可能产生的任何生命都可能与我们熟悉的一切完全不同。
以下是毅力号在探索曾经的火星湖泊过程中，在这些论文中详细介绍的五项“坚如磐石”的发现。
火星表面遍布着各种岩石。
岩石是气候和宜居性的最佳记录者之一，但科学家们不确定火星是否拥有地球上存在的那种范围广泛的岩石。“着陆前，曾有很多人猜测撞击坑底的岩石是否是沉积岩，”Stack Morgan 说，她是该论文的合作者。“尽管我们因为沉积岩的生物天文学潜力而很喜欢它们，但我们确实希望能找到多样化的岩石。”
他们发现得很快：毅力号最令人兴奋的发现之一表明，耶泽罗撞击坑的底部有大量的火成岩，这些岩石只能通过熔融岩浆冷却固化形成。本质上，火山活动在该火星区域的重要性可能比科学家们之前认为的要高。
火星是缓慢冷却的吗？
一项研究显示，毅力号发现的火成岩是由粗粒橄榄石组成的。橄榄石是一种常见的造岩矿物，在地球上也很丰富。橄榄石是岩浆中最早结晶的矿物之一，但在地球上，这些晶粒比粗粒的火星物质更小、更像玻璃。研究人员认为，这一发现可能意味着火星在地下深处缓慢冷却。
由于火星车还在地表发现了大量橄榄石的证据，它的存在可能预示着这种矿物在耶泽罗撞击坑以外的其他区域也同样普遍。在这种情况下，研究人员指出，这种富含橄榄石的地面可以用火星上比地球更厚的熔岩流来解释。
火星岩石含有生命所需的物质。
尽管 NASA 尚未在红色星球上发现生命，但研究人员发现了证据表明，该行星在晚诺亚纪时期（大约 41 亿至 35 亿年前）可能更具宜居性。四项研究中的两项描述了火星上的岩浆岩是如何被水改变的。但为什么水流经岩石很重要呢？
在地球上，当水与某些火成岩相互作用时，反应会产生一系列营养物质，包括 H2 或 CH4，它们是生命潜在的能量来源。这会产生一个多样化的生物群落，一个适合微生物生存的“乌托邦”。由于毅力号的考察，科学家们发现撞击坑底的岩石似乎含有硫酸盐、高氯酸盐和碳酸盐等盐类矿物质，这些都是液态水流过这些岩石的迹象。这些岩石还含有简单的有机分子，这可能有助于维持宜居环境。
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尽管他们发现的火成岩是在一个火山活动区域发现的——这个环境人类不会认为适合生存——但研究指出，有证据表明这些岩石在其历史的多个时期都经历了水的存在，并且可能曾经拥有支持古代生命的所有要素。“这确实为火星上曾经存在过的宜居环境类型开辟了可能性，”Stack Morgan 说。
欢迎来到地下层。
一些研究人员专注于撞击坑的最上层地壳，而另一支团队则决定利用名为“火星次表面实验雷达成像仪”（RIMFAX）的仪器来检查探测器下方的地面。他们的论文记录了任务的前八个月，在此期间，RIMFAX 对火星次表面进行了连续的雷达成像。雷达揭示了耶泽罗表面下方约 50 英尺处基岩的新特性：撞击坑的内部形态可以分为岩浆分层（由经历大范围化学变化的火成岩形成）或沉积分层（在地球上的水生环境中常见的土壤）。
根据其中一项研究，这些埋藏结构的存在“与长期岩浆活动和多次水活动的历史相符”，有效地支持了水曾经在火星上自由流动的理论。
火星样本最早可能在 2030 年代初抵达。
毅力号任务最重要的方面之一是其火星样本返回的能力。该探测器被设计用于收集约 35 块岩石和土壤样本，并将它们运回地球进行详细的实验室分析。这将是一项复杂、为期数年的任务：科学家们很可能要到 2030 年代初才能拿到这些样本。除了让我们能够深入了解火星的地表历史外，一项研究指出，返回的样本还可以为我们提供一些关于火星磁场在其演化中所起作用的见解。
在地球上，我们的地质历史是由过去的时间和事件驱动的。但由于科学家们对火星的时间尺度很大程度上是相对的，并且只能通过与月球岩石年龄的比较来估算，地质学家在尝试使用这种方法来对地表进行测年时可能会遇到困难。“我们可以看看火星表面，然后说，嗯，我们认为这个东西比那个东西老，”Stack Morgan 说。“但我们实际上并不知道这些事件发生的时间。”
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但通过分析返回的样本，科学家们可以开始确定确切的年龄和日期，真正彻底改变火星的地质时间尺度，Stack Morgan 说。但在此之前，还有很多工作要做。
她说：“这是任务令人难以置信的第一年。“这仅仅是整个努力的开始，[我们]希望每个人都像我们一样对它感到兴奋。”
