在火星的蓋爾隕石坑中，夏普山（Mount Sharp）巍峨聳立，高達(dá)5公里。自2012年登陸以來，NASA的好奇號(hào)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(yuǎn)古水世界的秘密。

最近半年，好奇號(hào)深入一個(gè)特殊區(qū)域，這里布滿被稱為“盒狀結(jié)構(gòu)”（boxwork）的地質(zhì)奇觀：低矮的脊?fàn)盥∑?，高約1-2米，之間是沙質(zhì)凹陷。這些脊像蜘蛛網(wǎng)般縱橫交錯(cuò)，綿延數(shù)公里。

科學(xué)家認(rèn)為，古代地下水形成了這種被稱為盒狀構(gòu)造的網(wǎng)狀脊?fàn)顖D案，NASA的火星勘測(cè)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(hào)火星車于2025年近距離研究類似的脊?fàn)顦?gòu)造。

圖源：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

科學(xué)家認(rèn)為，這種形態(tài)源于遠(yuǎn)古地下水：水通過基巖中的裂隙流動(dòng)，沉淀礦物加固裂隙周邊巖石，而未加固的部分被風(fēng)蝕成凹陷，留下硬化的脊梁。

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

2025年9月26日，好奇號(hào)火星車使用其桅桿相機(jī)拍攝了這幅箱狀構(gòu)造的全景圖，圖中可見的低矮脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)及其之間的凹陷。

圖源：NASA/JPL-Caltech

此前，地球上的盒狀結(jié)構(gòu)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(dá)1-2米，規(guī)模遠(yuǎn)超地球同類，分布在夏普山較高層。

好奇號(hào)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(shí)，得小心輪子打滑或轉(zhuǎn)向困難?？傆修k法，只是需要多試幾條路徑?！?/p>

科學(xué)家們則在解謎：為什么盒狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在夏普山這么高處？夏普山層層疊加，每一層對(duì)應(yīng)火星不同氣候時(shí)代，越往上，水跡越稀少，顯示湖泊河流逐漸干涸。

萊斯大學(xué)Tina Seeger表示：“在這么高的地方看到盒狀結(jié)構(gòu)，說明當(dāng)時(shí)水位很高。這意味著維持生命的液態(tài)水可能持續(xù)時(shí)間比我們從軌道照片推測(cè)的更長(zhǎng)。”

軌道影像曾顯示“蜘蛛網(wǎng)”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(hào)證實(shí)了這一點(diǎn)：這些暗線確實(shí)是裂隙。

這些凹凸不平的結(jié)核是數(shù)十億年前火星上的地下水干涸時(shí)留下的礦物質(zhì)形成的。NASA的"好奇號(hào)"火星車于2025年8月21日探索被稱為箱狀構(gòu)造的地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，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(hào)在脊壁和凹陷中發(fā)現(xiàn)了豌豆大小的結(jié)核（nodules），這是地下水干涸時(shí)礦物殘留的典型標(biāo)志。但奇怪的是，這些結(jié)核并未集中在中央裂隙附近。

Seeger說：“我們還無法完全解釋結(jié)核為什么出現(xiàn)在這些位置?；蛟S脊先被礦物固化，后來地下水又帶來新一輪沉淀。”

好奇號(hào)的深入分析

好奇號(hào)用機(jī)械臂鉆取巖石樣本，粉碎后送入體內(nèi)儀器分析。

去年在盒狀區(qū)采集了三個(gè)樣本：脊頂、凹陷基巖、過渡區(qū)。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(hào)火星車在這里鉆探了2個(gè)孔，左邊是新的，右邊是舊的， "內(nèi)瓦多薩哈馬2"（左） 和"內(nèi)瓦多薩哈馬"（右）。

圖源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

最近又采集第四個(gè)樣本，見上圖左邊，用濕化學(xué)法（wet chemistry）處理：在高溫爐中加入試劑，檢測(cè)有機(jī)化合物，這些碳基分子對(duì)生命起源至關(guān)重要。

未來繼續(xù)探索

預(yù)計(jì)2026年3月，好奇號(hào)將離開盒狀區(qū)，繼續(xù)深入富含硫酸鹽的層位，這是火星水干涸晚期的標(biāo)志。

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

這些盒狀結(jié)構(gòu)不僅揭示了火星地下水的晚期活動(dòng)，更暗示：微生物生命或許曾在火星地下存活更久，遠(yuǎn)超表面水體消失的時(shí)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/