尽管相隔数千公里，来自古谢夫环形山和子午线平原的火星土壤在某些方面已被证明非常相似——富含氯和硫。最近的高精度测量表明，磷——地球上所有已知生命形式的关键能量载体——在火星泥土的这些区域中同样丰富。根据今天发表在《地质学》十一月刊上的一篇新论文，对于不同地点如此相似土壤的唯一解释是一个巨大的酸性海洋。
卫斯理大学的地质学家詹姆斯·格林伍德和耶鲁大学的露丝·布莱克研究了火星探测车以及两个海盗号和火星探路者号着陆点采样的相似土壤的各种解释。每个地点都包含至少一些所谓的明亮尘埃或土壤，这些尘埃或土壤已被证明含有大量的硫、氯和磷，以及赋予火星红色色调的典型氧化铁。研究人员研究了地球上的火星陨石，以确定硫和氯可能来自古代火山爆发。
但磷的情况有所不同。“火星流体中磷酸盐的最终来源可能来自火成岩中磷酸钙矿物的风化作用，”研究人员写道。与地球上不同，由于生命对磷的吸收，磷很少溶于水，但在火星上，它似乎表现得像一种可溶性元素，从周围酸性海洋的岩石中浸出。他们指出，例如，磷和硫之间如此高的相关性“很可能只能在酸性条件下获得”。
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如此广泛分布的相似土壤表明，存在一个酸性海洋，横跨火星的大片区域，或者可能存在具有相同内在化学性质的湖泊。元素的总体水平表明，这样一个海洋是短暂存在的，因为地球上的深海海水通常每 1000 年左右混合一次。研究人员在论文中指出，“全球酸性海洋的蒸发可能导致[纳米相氧化铁]颗粒具有恒定的硫、氯和磷，正如在火星明亮土壤中看到的那样。” 这样一个全球性的酸性海洋也将有助于解释土壤中碳酸盐的缺乏，碳酸盐是地球上曾经存在海洋的关键指标。但即使嗜酸微生物在这里持续存在，这样的海洋也可能不是生命的福音；高浓度的磷反对生命的存在。格林伍德和布莱克总结说：“如果在海洋存在期间火星有一个活跃的生物圈，那么火星海洋中高浓度的磷是不太可能出现的。”