NASA的毅力号火星车目前正在探索杰泽罗陨石坑的西缘，发现了一层厚达75米（245英尺）的层状基岩堆叠，保存了太阳系最暴力时代的直接记录。这个被称为”布鲁姆角层段”的地层包含了约39亿年前多次小行星撞击的证据，为科学家们提供了了解晚期重轰炸期的前所未有的窗口。
自2024年底离开杰泽罗陨石坑底部以来，毅力号已经攀爬到了比陨石坑本身更古老的地形中。由于火星缺乏板块构造，其古老的地壳没有像地球那样被循环和变形。剩下的是一部我们自己的行星在数十亿年前就已经抹去的地质档案。
!毅力号在Witch Hazel Hill检查布鲁姆角层段时的自拍照；图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS
毅力号在杰泽罗陨石坑边缘的Witch Hazel Hill自拍照。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS
六种岩石类型，一部暴力历史
布鲁姆角层段由六种不同的岩石类型组成，排列成交替层状：称为角砾岩的有棱角碎屑、细粒岩石粉尘和深色玻璃珠。玻璃珠尤其具有说明性。它们只在极端高温下形成，要么来自火山喷发，要么来自高能量撞击，最大的例子在规模上可与消灭恐龙希克苏鲁伯撞击的喷出物相媲美。
“不同的岩石层记录了不同大小的撞击，发生在距离这个岩石序列堆积地不同距离的地方，”伦敦帝国理工学院的博士生、发表在《地球物理研究杂志：行星》上的研究的主要作者亚历克斯·琼斯说。”一些大的撞击发生在非常遥远的地方，一些小的撞击发生在附近。它们的碎片最终都落在这里，构建了这个厚实的岩石剖面。”
角砾岩碎屑含有来自气泡的空腔，证实它们曾经是熔融状态。它们在多个层中反复出现表明该地点在很长一段时间内经历了多次高能量撞击事件。
了解晚期重轰炸期的窗口
晚期重轰炸期大约在41亿至38亿年前，是太阳系内部受到小行星和星子猛烈轰击的时期。这个时代的证据存在于月球和水星上，两者都保存着古老的陨石坑表面，但火星提供了独特的东西：这些撞击如何随时间演变的层状记录。
加州理工学院毅力号副项目科学家肯·法利强调了其重要性：”自从离开杰泽罗以来，毅力号一直在探索一个全新的前沿，无论是在地理上还是地质上。在地球上，我们最早的地质历史已经被板块构造从根本上破碎、变形和抹去。由于火星缺乏板块构造来循环其地壳，这个古老的记录保持完整，让我们得以一窥我们自己的星球上不存在的地质时期。”
不寻常的倾斜和与水体的相互作用
布鲁姆角层段中的一些岩石层显示出超过80度的近乎垂直的倾斜，远远超过了杰泽罗陨石坑本身形成的同一撞击可能造成的陡峭程度。研究人员提出了一个两阶段序列：首先，一次巨大的小行星碰撞形成了伊西迪斯盆地，一个宽1,900公里（1,200英里）的结构，也是火星上最大的撞击盆地之一。随后，第二次较晚的撞击形成了杰泽罗陨石坑，将已经倾斜的岩石破裂并抬升到目前的配置。
其他层表明是由快速碎屑流形成的，可能是当熔岩撞击水或冰时引发的，产生了瞬间的蒸汽爆炸。如果得到确认，这将表明在轰击时期该区域存在水或冰，对火星的地质历史及其过去宜居性的潜力都具有重要意义。
火星为什么对行星历史很重要
火星保存了地球无法保存的东西。我们行星活跃的地质活动几乎抹去了其历史最初5亿年的所有痕迹。布鲁姆角层段填补了其中一些缺失的页面，提供了塑造了太阳系内部每一个世界的轰击的直接层状记录。
这些发现还与在月球和水星上观测到的类似特征相关联，帮助科学家构建太阳系早期演化的统一时间线。随着毅力号继续沿着杰泽罗边缘攀爬，研究人员预计火星车将遇到更古老的地形，将研究的窗口进一步推回到火星的早期历史中。
婷 翻译