美国航太总署（NASA）的火星侦察轨道器（Mars Reconnaissance Orbiter，MRO）近日公布一张于 2022 年 9 月拍摄的火星北半球冬季景象照片，呈现了覆盖著二氧化碳霜的沙丘，其形状酷似巨大的“肾形豆”（kidney beans）。科学家表示，透过研究这些沙丘，有助于判断火星过去是否曾存在液态水，进而推测这颗红色星球是否可能孕育过生命。
生活科学（Live Science）网站报道指出， 在地球和火星上，沙丘通常会随著风向而移动，风会将沙粒从沙丘的一侧搬运到另一侧，使沙漠看起来像缓慢移动的海洋。然而，这张照片中的火星沙丘在北半球冬季期间，被一层二氧化碳霜（也称为干冰）所覆盖，此现象让它们暂时“冻结”在原地。这层霜阻止了风卷起沙粒，直到春季融化时，沙丘才会再度开始迁移。这些看似静止不动的“肾形豆”沙丘，实际上是科学家们研究火星古代环境的珍贵线索。
尽管覆盖沙丘的霜是由二氧化碳而非水冰组成，但透过研究霜的形成和消退，科学家可以推断火星过去是否存在长时间维持液态水的环境。由于火星的自转轴倾角在数百万年间会发生大幅度的变化，远大于地球自转轴的摆动，导致火星的季节变化远比地球剧烈。当火星的自转轴倾斜到一定程度时，大量的二氧化碳冰会升华成气体，使火星大气层变得更加浓厚，这或许曾为液态水长期存在于火星表面创造了有利条件。
借由观测和分析目前火星上二氧化碳霜的季节性变化，科学家可以更准确地推估火星古代气候的样貌。进一步研究二氧化碳霜的季节变化，也有助于科学家识别由二氧化碳造成的特殊地质构造，从而揭示更多关于火星气候变迁的细节。若火星曾经历过适合液态水稳定存在的时期，则这颗红色星球很有可能孕育过微生物，甚至这些微生物至今仍可能藏身于某处。
发布这些照片的NASA表示，这些火星“肾形豆”当然无法食用。研究这些被冰封的沙丘，主要的目的是协助科学家们判断火星是否曾经具备孕育生命的条件。
（图： NASA/JPL-Caltech/University of Arizona）
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