自从美国的“机遇号”火星车报道了那些被称为“蓝莓”的铁结核，引起了科学家们的极大兴趣。因为类似这样的结构他们已经在地球上看到了很多，不少人认为他们完全可以通过类比来揭开这个火星之谜。但在学术界的著名刊物《科学》、《自然》和《地球与行星科学通讯》发表了数篇论文之后，人们发现这个问题远没有想象得那么简单——这些发表的论文虽然都从不同的侧面提供了一定的线索，但仍无法拼凑出一个完整的答案。

“机遇号”火星车在2004年所拍摄到的“火星蓝莓”(图片来自美国航空航天局)

哈佛大学的安卓·诺尔教授认为，问题的关键是火星上的铁结核从没有被深埋过，因此水必须在非常接近地表的地方出来，而且必须有大量的水淹没这些沉积物以保障这些结核的形成和生长。

香港大学李一良博士的天体生物学研究组最近报道了澳大利亚西部靠近著名鲨鱼湾地表的铁结核的结构和可能成因。

发现于澳大利亚西部靠近鲨鱼湾的铁结核 (香港大学陈龙生教授拍摄)

他们根据结核中石英碎屑的分形维度特征，发现这些组成结核的岩石碎屑也许经历了短暂的大水淹没，但没有经历动力学筛选，比如流动的水或强风的作用。他们认为这些特征与火星表面环境相似——火星在30亿年前失去了表面水之后就成为一个又干又冷的星球了，再也没有动力学过程对其表面的风化产物产生进一步的作用。这一点与澳大利亚西部相似，西澳是地球上最古老的大陆之一，30多亿年前形成的岩石仍然在其表面保存得完好如初。其中最重要的原因就是这片大陆在过去的几十亿年时间里从未经历过大规模的上升或下降。上升的大陆会被剥蚀，而下降的大陆会被填埋到地球深处，并且岩石性质会随之发生改变。

这项研究发表于《中国科学：地球科学》英文版（SCIENCE CHINA Earth Sciences）2016年第3期。

该文的通讯作者李一良博士说：“我们意外地发现了一个非常关键的证据，可以证明这些结核正如安卓·诺尔教授所言，受到大量水的作用，但从未深埋于地下。”他们把样品的表面抛光之后放在扫描电子显微镜下观察，发现铁结核中的石英颗粒形态和大小各异，似乎从未经历后期的磨圆或分选作用。于是让当时还是博士研究生的李俊（论文第一作者）去计算这些颗粒的分形维度。

计算结果令人吃惊的好，用于拟合分形维度的数据点具有非常好的线性，表明这些岩石碎片自从形成之后未经任何动力学筛选过程：既不曾有强风把微小的颗粒吹走，也没有流动的水对颗粒的表面进行冲刷和磨圆。另外在颗粒间也观察不到充填的碳酸盐或硅质材料——这些是沉积物深埋于地下的特征。观察表明这些铁结核自从形成之后就一直处于西澳广袤而平坦的大地上，这样可以部分解释火星表面“蓝莓”的成因和保存环境。

澳大利亚发现铁结核地区的景象（图片来自于论文）

李一良说：“我们仍然没有揭开这个‘火星蓝莓’之谜，因为我们所描述的结构与火星上的铁结核有不同的地方，这也是以前所报道的地球上的铁结核遇到的同样问题”。只有人类将火星样品拿到实验室才能真正解决这个问题，但这一天不太远了，因为美国和中国都已经计划在20年内获取火星样品并带到地球上的实验室以便做更详细的研究。

［研究详情请见：http://earth.scichina.com:8080/sciDe/EN/abstract/abstract519570.shtml#］

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