如今，火星上的耶泽罗撞击坑是一个干旱、荒芜的洼地。但数十亿年前，那里截然不同，NASA“毅力号”探测器拍摄的图像揭示了这一点。
科学家们检查了嵌在撞击坑壁上的沉积物和岩石层，并确定这里曾经是一个平静的湖泊和河流三角洲。后来，当强大的山洪爆发，将从撞击坑边缘或更远地方冲刷来的巨石砸入其中时，一切都发生了改变。
耶泽罗撞击坑的地质历史可以帮助科学家们了解这颗红色星球如何从一个湿润且可能宜居的世界转变为一个严酷的沙漠世界。麻省理工学院行星科学家本杰明·韦斯（Benjamin Weiss）表示，它也为搜寻生命痕迹提供了引人注目的目标。“我们在这里绝对是中了头彩，”韦斯说，他的团队于10月7日在《科学》杂志上报道了这一发现。
火星表面曾散布着巨大的撞击坑湖泊。这个直径28英里的耶泽罗撞击坑在大约37亿年前曾容纳过这样一个湖泊。科学家们此前在边缘探测到类似地球三角洲的扇形结构，这表明古代河流曾将水、沙子和泥土带入撞击坑。
“我们知道我们处理的是一个湖泊和河流系统；在地球上，这些地方通常非常宜居，”该研究的合著者、佛罗里达大学的天体生物学家艾米·威廉姆斯（Amy Williams）说。这使得耶泽罗撞击坑成为“火星2020任务”的理想选址，该任务部署了“毅力号”探测器来探索可能孕育过微生物生命的区域。
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2月18日，“毅力号”降落在撞击坑底部，距离保存相对完好的最西端三角洲几公里。在接下来的三个月里，探测器一直待在那里，研究人员确保其仪器和软件正常运行。这给了“毅力号”充足的时间拍摄主扇形区域和团队称之为科迪亚克桌山（约半英里南）的孤立山丘的照片。韦斯说，像科迪亚克这样的“岛屿”遗迹表明，三角洲在过去要大得多，之后经过数十亿年的侵蚀而被磨损和破碎。
当他和他的团队分析这两个地点的图像时，他们观察到了倾斜的沉积层。
“这些三角洲沉积物告诉我们，耶泽罗撞击坑内的湖泊水位随时间变化很大，这意味着该地区的气候（至少在这个区域）足够温暖，能够允许大河流淌并填充湖泊，同时形成三角洲，”亚利桑那大学行星地质学家、未参与此项研究的斯特法诺·内罗齐（Stefano Nerozzi）在给《大众科学》的电子邮件中说。
威廉姆斯说，当河流流入湖泊时，较重的物体会首先沉降。较轻的物质往往会远离河口。她和她的同事们对科迪亚克桌山上最明显的、缓和倾斜的细粒沉积物层特别兴奋。
麻省理工学院的地质生物学家、研究的另一位合著者坦雅·博萨克（Tanja Bosak）说，在地球上，这样的沉积物是寻找过去生命证据的理想场所。首先，它们倾向于在温和的条件下沉积。“如果有任何生命，都不会被碾碎；如果有巨石在弹跳，这对生命可不好，”博萨克说。“另一个原因是这些沉积物往往富含粘土矿物质，而粘土矿物质就像天然海绵一样吸收有机物。”她说，粘土会包裹住这些宝贵的物质，并使其免受阳光和其他危险的影响，从而得以保存数百万年。
该团队还注意到，三角洲较老的沉积层上方有直径几英尺的巨石。“这些岩石不像是在平静、低能量环境中沉积下来的东西，比如有懒散河流流入的湖泊，”韦斯说。“要携带如此大的岩石，你需要非常强大的能量流，就像你预期的洪水事件那样。”
威廉姆斯说，许多巨石的侧面“圆润光滑”。“这告诉我们，它们实际上经历了长距离的旅行，才被沉积在这里，”她说。她认为，这些巨石可能是撞击坑边缘的碎片，被剥离并冲刷进了三角洲。韦斯则认为，这些巨石可能来自撞击坑之外，可能来自40英里以外的更古老的岩石。
撞击坑湖泊历史后期出现的小规模山洪的成因尚不清楚。“也许我们正在捕捉火星向今天更寒冷、更干燥的条件过渡，”韦斯说。“目前我们不知道这是火星全球气候变化的迹象，还是不是。”
这个问题有望在未来几年得到解答，届时“毅力号”将仔细检查散布在三角洲周围的岩石和沉积物，并收集有望带回地球的样本。
这些样本也可能是研究人员迄今为止识别火星过去生命迹象的最佳机会。“发现保存完好的下三角洲沉积物意味着我们拥有有机物保存潜力最高的沉积物，至少按照地球的标准，”内罗齐说。“这里绝对是寻找可能存在的火星古代生命痕迹的正确地点。”
