越来越多的证据表明，数十亿年前，火星表面曾有水在流动。
    如果当时有水，那么一定也有厚厚的大气层来防止水结冰。但在大约35亿年前的某个时候，水干涸了，曾经充满二氧化碳的空气急剧变薄，只留下了今天附着在火星上的一缕大气。火星的大气究竟去了哪里？这一问题是火星46亿年历史的核心谜团。
    答案可能就在火星粘土里。

火星上富含铁的岩石在与含有大气中二氧化碳的水相互作用的示意图。
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2024/mars-missing-atmospher.jpg

    发表在Science Advances杂志上的一篇论文中，研究人员提出，火星上缺失的大部分大气可能被锁在了火星由粘土覆盖的地壳中。研究小组认为，当火星上有水存在时，液体可能会穿过某类岩石，引发一系列缓慢的反应，然后逐渐将大气中的二氧化碳转化为甲烷——一种可以在火星粘土表面储存亿万年的碳。
    具体来说，就是在火星历史上的某个时期，二氧化碳无处不在、遍布每个角落，连岩石中渗出的水也充满了二氧化碳。在大约10亿年的时间里，涓涓流过地壳的水会慢慢与橄榄石（一种富含铁元素的矿石）发生反应。水中的氧分子与铁结合，释放出氢，形成红色的氧化铁，于是就有了火星标志性的红色。
    这些游离氢会与水中的二氧化碳结合，形成甲烷。随着时间推移，橄榄石会慢慢转变成另一种富含铁的岩石，即蛇纹石，然后继续与水反应形成蒙皂石。这些蒙皂石粘土具有很强的储存碳的能力。
    如果火星上覆盖着一层1100米深的蒙皂石粘土，那么可储存的二氧化碳高达1.7巴，相当于火星最初早期大气的80%左右。研究人员提出，这些被封存的“火星碳”未来可能被回收并转化为推进剂，从而为往返火星和地球之间提供燃料。
    如果事实果真如此，那么从某种程度上说，火星缺失的大气就隐藏在人们的视线之中。

来源 / https://phys.org/news/2024-09-mars-early-thick-atmosphere-planet.html 中国国家天文