好奇號揭秘火星盒狀結構：地下水存在時間可能比想象中更長！

在火星的蓋爾隕石坑中，夏普山（Mount Sharp）巍峨聳立，高達5公里。自2012年登陸以來，NASA的好奇號火星車已在這里跋涉13年，不斷攀登這座古老山體，探尋紅色星球遠古水世界的秘密。

最近半年，好奇號深入一個特殊區域，這里布滿被稱為“盒狀結構”（boxwork）的地質奇觀：低矮的脊狀隆起，高約1-2米，之間是沙質凹陷。這些脊像蜘蛛網般縱橫交錯，綿延數公里。

科學家認為，古代地下水形成了這種被稱為盒狀構造的網狀脊狀圖案，NASA的火星勘測軌道飛行器于2006年12月10日捕捉到了這一畫面。NASA的好奇號火星車于2025年近距離研究類似的脊狀構造。

圖源：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

科學家認為，這種形態源于遠古地下水：水通過基巖中的裂隙流動，沉淀礦物加固裂隙周邊巖石，而未加固的部分被風蝕成凹陷，留下硬化的脊梁。

好奇號首次近距離拍攝這些結構，2025年9月26日用桅桿相機（Mastcam）拍攝的全景圖清晰展現了這些低脊與沙洼。

2025年9月26日，好奇號火星車使用其桅桿相機拍攝了這幅箱狀構造的全景圖，圖中可見的低矮脊狀結構及其之間的凹陷。

圖源：NASA/JPL-Caltech

此前，地球上的盒狀結構多見于洞穴或干旱沙地，通常只有幾厘米高。但火星上的這些脊高達1-2米，規模遠超地球同類，分布在夏普山較高層。

好奇號操作工程師Ashley Stroupe形容：“這些脊幾乎像高速公路，我們能直接開上去。但下到沙洼時，得小心輪子打滑或轉向困難。總有辦法，只是需要多試幾條路徑。”

科學家們則在解謎：為什么盒狀結構出現在夏普山這么高處？夏普山層層疊加，每一層對應火星不同氣候時代，越往上，水跡越稀少，顯示湖泊河流逐漸干涸。

萊斯大學Tina Seeger表示：“在這么高的地方看到盒狀結構，說明當時水位很高。這意味著維持生命的液態水可能持續時間比我們從軌道照片推測的更長。”

軌道影像曾顯示“蜘蛛網”上有暗線，2014年提出可能是中央裂隙（central fractures），地下水滲入并濃縮礦物。好奇號證實了這一點：這些暗線確實是裂隙。

這些凹凸不平的結核是數十億年前火星上的地下水干涸時留下的礦物質形成的。NASA的"好奇號"火星車于2025年8月21日探索被稱為箱狀構造的地質結構時，捕捉到了這些豌豆大小的特征。

圖源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

更有趣的是，好奇號在脊壁和凹陷中發現了豌豆大小的結核（nodules），這是地下水干涸時礦物殘留的典型標志。但奇怪的是，這些結核并未集中在中央裂隙附近。

Seeger說：“我們還無法完全解釋結核為什么出現在這些位置。或許脊先被礦物固化，后來地下水又帶來新一輪沉淀。”

好奇號的深入分析

好奇號用機械臂鉆取巖石樣本，粉碎后送入體內儀器分析。

去年在盒狀區采集了三個樣本：脊頂、凹陷基巖、過渡區。X射線衍射顯示脊部含有黏土礦物，凹陷含碳酸鹽礦物，為成因提供線索。

好奇號火星車在這里鉆探了2個孔，左邊是新的，右邊是舊的， "內瓦多薩哈馬2"（左） 和"內瓦多薩哈馬"（右）。

圖源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

最近又采集第四個樣本，見上圖左邊，用濕化學法（wet chemistry）處理：在高溫爐中加入試劑，檢測有機化合物，這些碳基分子對生命起源至關重要。

未來繼續探索

預計2026年3月，好奇號將離開盒狀區，繼續深入富含硫酸鹽的層位，這是火星水干涸晚期的標志。

未來一年，好奇號將在這一硫酸鹽層跋涉數公里，拼湊出火星數十億年前氣候變遷的完整圖景。

這些盒狀結構不僅揭示了火星地下水的晚期活動，更暗示：微生物生命或許曾在火星地下存活更久，遠超表面水體消失的時間。

參考

[1]https://scitechdaily.com/nasas-curiosity-rover-uncovers-mars-mysterious-spiderweb-rocks-and-hidden-crystals/

[2]https://www.nasa.gov/missions/mars-science-laboratory/curiosity-rover/nasas-curiosity-rover-sees-martian-spiderwebs-up-close/

[3]https://science.nasa.gov/blog/curiosity-blog-sols-4798-4803-back-for-more-science/