對火星蓋爾環形山的Glen Torridon地區的首次研究顯示，在火星的早期歷史中，地下水改變了該地區的基岩，這對了解過去的可居住性和在火星上發現過去生命的可能性有着至關重要的影響。這些發現已經發表在《Journal of Geophysical Research Planets》上，其揭示了Glen Torridon地區的一些早期發現。
來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室空間和遙感組的Patrick Gasda是這項研究的論文第一作者。他指出：“火星車被派往火星的主要原因是調查這個地區，從而讓我們能夠了解從早期溫暖和潮濕的火星到寒冷和乾燥的火星的過渡。這個區域可能代表了濕潤火星的最後階段，我們想了解湖泊沉積物以便為我們提供火星氣候變化之前發生的情況的基線。事實證明，這是火星歷史上一個非常活躍的時期。”
NASA“好奇號”漫遊車從2019年1月到2021年1月探索了Glen Torridon地區內的古代湖床岩石。在此期間，漫遊車觀察到基岩被地下水改變的跡象，特別是在漫遊車沿途的高海拔地區。另外，漫遊車還發現了數量驚人的結核、礦脈和其他跟水改變基岩有關的特徵。
研究小組通過利用漫遊車的ChemCam儀器的數據記錄了化學成分和漫遊車上的四個攝像頭的圖像以幫助找到岩石的物理和化學變化。
“首先，我們看到整個岩石中有大量深色調的圓形‘結核’，這些特徵通常形成於地球上活躍的湖泊中的軟性沉積物，所以它們很可能是在火星上形成的，”Gasda說道。
然後，漫遊車觀察到了具有奇怪化學性質的大型深色和白色礦脈，其中包括高鐵和錳的深色礦脈及富含氟的淺色礦脈。
“這些脈絡非常令人費解。我們認為，在火山口的早期階段，當最初的撞擊加熱火山口周圍的岩石時地下水流經這些岩石。我們認為這些熱水很可能從這些岩石中提取了氟等元素，”Gasda說道，“高濃度的氟通常只在地球的熱液系統中發現。我們沒有想到在Glen Torridon發現具有這樣化學性質的礦脈。”
這些熱液系統則可以幫助研究人員更好地了解火星上的可居住性和前生物化學。
“如果像這樣的熱液系統在湖泊時期是活躍的，就像我們在論文中假設的那樣，那麼這將是非常令人興奮的，”Gasda說道。
這些系統將把氧化還原元素–包括鐵、鎳、硫和錳–帶到火星表面，而微生物可以利用這些元素來獲取能量。在地球上，深海熱液噴口可以產生氫氣和甲烷氣體以及一些更複雜的有機分子，這些地方可能合成了古代地球上生命的基本構件。
這些礦脈可能跟任務早期在整個火山口發現的其他具有神秘化學成分的礦脈和結核相連。可能是火山口在更大的範圍內被地下水改變了，而這跟火山口的最初撞擊存在關聯。
火山口下的岩石則很可能比研究人員最初想象的時間更長，這將說明地下水中氟等元素的濃度更高。這種地下水可能在火山口中廣泛循環，並在火山口最初形成后的很長一段時間裡形成了其他不同化學成分的礦脈。