圖解:機遇號在火星表面發現的神祕“藍莓”，圖源：美國國家航空航天局/加州理工學院-噴氣推進實驗室/康奈爾大學/美國地質勘探局

美國國家航空航天局正式宣佈著名的機遇號探測器任務結束。一場持續了14年之久的精彩火星探索至此落下帷幕。機遇號最有趣的發現之一來自它著陸兩個月後，它意外發現了一種與藍莓非常相似的微小物體，科學家之間至今還對這種物體的性質存在爭議。

2004年2月11 日，在考察子午線平原的一塊裸露的岩石時，機遇號進入了火星表面一塊覆蓋著堅硬的圓型灰色卵石的區域。因為這些物體非常圓，火星探測器（MER）團隊將他們稱為“藍莓”。

圖解：戲稱為“藍莓碗”的火星岩石的真色彩影象，圖源：美國國家航空航天局/加州理工學院-噴氣推進實驗室/康奈爾大學

“我們看到了很奇怪的東西，”火星探測器團隊成員同時也是康奈爾大學科學家史蒂夫·斯奎爾斯在他當時任務期刊中指出。“我們看到了奇怪的圓形物體，我們稱為‘小圓石’，它們牢牢嵌入到裸露的岩石中，這就像英格蘭鬆餅中的藍莓一樣。岩石被風沙打磨，並逐漸被腐蝕，小圓石好像比其他岩石耐腐蝕一些，它們最終脫落並滾下去。這件事就很奇怪。”

使用機遇號顯微成像照相機，火星探測器團隊發現了一些細微的藍莓，他們的直徑大小在100微米至6.2毫米之間。在藍莓發現後不久釋出的美國宇航局新聞稿上，斯奎爾斯說這些特徵不同於之前在火星上發現的任何東西。

對這種異常的情況的解釋包括水分條件，隕石影響和火山爆發引起的積聚。藍莓發現後兩週，火星探測器團隊確定了積聚理論，聲稱球形卵石是一種被稱為“結核”的地質現象。

“當我們著陸並發現這些覆蓋了火星表面的藍莓時，著實給了我們一個驚喜”，田納西大學行星科學家和火星探測器團隊成員瑪麗·麥克斯溫在當時向基茲莫德說道。“我們在軌道上觀察得知那片區域有很多赤鐵礦（氧化鐵），這也是當時選擇在這片區域著陸的原因之一”

他說藍莓是從軌道上看到的那些赤鐵礦，由滲透到岩石中的水溶液緩慢生長的物質形成的小球。

“我們能識別他們中的赤鐵礦，並在岩石中看到他們，”麥克斯溫說。“當岩石經受風吹日晒，結核變得更加堅固，其他的東西都被風化了，所以結核得以保留並慢慢在地表長大。地理學家稱其為‘滯留沉積’。”

他說，類似的赤鐵礦結核在地球上也存在但是他們通常更大。至於藍莓那淡藍色，其實他們是灰色的。火星探測器團隊選擇特定波長的光拍攝照片，這使得他們看起來是藍色的。

結論是小球因積聚作用而形成，這意味著火星表面曾經存在水。歸功於好奇號火星探測器的觀察，現在這是一個公認的事實，但在剛發現藍莓時並不是。

火星藍莓的故事並沒有結束。

在2005年，由亞利桑那州立大學地球與空間探索系的唐納德·伯特共同撰寫的一篇月球與行星的論文聲稱，火星探測器團隊的分析是荒謬的，是其他的原因造成了火星表面這些古怪的特徵。

“火星探測器團隊的假說有很多問題，最重要的包括他們有著幾乎完美的球形（與正常結核高度不規則的形狀不同），他們大小很均勻（均小於7毫米，然而正常結核會更大），他們在體積和麵積都很大的岩石上均勻的分佈（很多結核傾向於集中在化學反應前沿），他們沒有聚集在一起，除了一些鬆散的雙重結核和三重結核，這種礦物是不尋常的。”

布林特認為他們是特殊的礦物因為他們有藍灰色的外觀，這表明他們是在高溫環境下形成的。地球上，在溫泉或火山蒸汽中形成的赤鐵礦有鏡面般的光澤。正常沉積結核是在低溫環境下形成的，它們沒有光澤。

為了解釋火星藍莓，布林特和他的合著者保羅·考納和肯·沃列茲重新探討了一個早期的猜想：隕石撞擊。同一團隊在2005年發表的論文中，科學家猜測這些鵝卵石是一種因不尋常撞擊而產生的球體。隕石與這顆富含鐵的紅色星球撞擊，鐵碎片與有粘性、酸性和鹽的蒸汽和塵埃雲產生複雜的相互作用，從而形成了這些球體。

“這些雲類似於大型火山爆發或來自地表上的核爆而形成的巨大碎屑雲，”布林特說。“這些小圓石被稱作‘積聚性的火山岩’。眾所周知，地球上出現爆炸後，結石是通過翻滾積聚而形成。”例如，他們會在6500萬年前使恐龍滅絕的那場小行星撞擊中生成。這有點像水蒸氣在高空中變成冰雹的過程。

圖解：一大群藍莓，圖源：美國國家航空航天局/加州理工學院-噴氣推進實驗室/康奈爾大學/美國地質勘探局/莫德斯托初級學院

布林特說在他和他的同事將這個假說提供給火星探測器團隊後，火星探測器團隊考慮了一下，但最終否認了這個“赤鐵礦冰雹”假說。儘管如此，他的團隊的撞擊球假說解釋了它們球形的外表，它們的最大尺寸（由湍流氣體中的懸浮物引起），它們廣泛且均勻的分佈和它們不尋常的藍灰色、閃亮的外觀和礦物學特徵。

他補充：“我們與火星探測器團隊最根本的分歧在於，我們認為火星早期的沉積環境不一定與現在的地球相同，儘管這兩顆行星存在明顯的相似之處。早期的火星仍是一個相對較小的行星，且不斷被隕石轟擊，而且它與太陽的距離是地球與太陽距離的兩倍”

有趣的是， 由夏威夷大學的地球物理學家阿努帕·米斯拉與2014年進行的一項研究，刊登在《行星與空間科學》上，得出了相同的結論，火星藍莓並不是積聚形成，而是由與隕石撞擊形成的。米斯拉主要的觀點是積聚理論不能解釋火星藍莓微小的尺寸，然而隕石撞擊理論可以解釋。

就在米斯拉的論文釋出後不久，來自猶他大學的地理學家布倫達·鮑恩和來自石溪大學的蒂莫西·格洛奇告訴美國國家地理雜誌，積聚理論遠未消亡。鮑恩說火星上存在積聚理論所需要的的條件，格洛奇說機遇號上搭載的探測器指向低溫地質作用，而非高溫。

來自日本名古屋大學和高知大學的一個研究團隊不甘示弱，在2018年12月提出另一種假設，認為小球形成於方解石礦物的核心周圍，富鐵成分僅存在於外表。

基於實地觀察和化學模型，科學家們認為大量富含鐵的弱酸性水沖刷到原始的方解石結構上。不像地球上的那樣，火星藍莓看起來完全是由赤鐵礦構成，不包含方解石核心。研究人員說，可能是長期的沖刷將方解石核心溶解了。

很明顯，關於火星藍莓的討論依舊是很活躍，但正如布林特向基茲莫德解釋的那樣，如果沒有好奇號和研究人員致力於向公眾公開資訊，這場持續的科學討論將不會發生。

“機遇號是一項了不起的任務，展示了美國航空航天局偉大的工程能力，因為它持續了很久也發現了很多。兩次火星探測器任務中最棒的是史蒂夫·斯奎爾斯、主管機遇號全景相機的首席科學家吉姆·貝爾和美國航空航天局所做的早期決定，與公眾第一時間分享了相機的影象和科學成果。除了激起公眾的熱情外，這個重大的決定還允許我們對諸如我們這樣的其他科學假說不斷進行猜測和驗證，而無需我們成為官方團隊成員。

火星藍莓的真實成因仍是一個謎。設計90天的探索任務持續了14年，揭露了持續困擾科學家們的火星謎團，機遇號無疑取得了巨大的成功。機遇號和精神號的貢獻將在未來幾年持續影響科學界。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. gizmodo- George Dvorsky-天涯海角