2012年，美國宇航局的”好奇號”漫遊車降落在火星上的蓋爾隕石坑，因為許多科學家認為該隕石坑是30多億年前火星上一個古老湖泊的所在地。 從那時起，漫遊車一直在行駛，用它的一套儀器進行地質分析，時間超過3190個火星日（相當於3278個地球日）。 在對數據進行分析后，香港大學理學院地球科學系的研究人員提出，漫遊車在大部分任務期間測量的沉積物實際上並不是在湖中形成的。

該研究小組提出，在過去八年中探索和分析的大堆沉積岩實際上代表了作為大氣層中的空氣墜落和風的再加工而沉積的沙子和淤泥。 由水和沙子之間的相互作用形成的改變礦物並沒有發生在湖泊環境中。 他們提出，「潮濕」的環境實際上代表了類似於古代大氣中降雨下的土壤形成的風化作用，而古代大氣與現在非常不同。

這一發現最近發表在《科學進展》上，論文由研究生劉嘉成、他的導師Joe MICHALSKI博士副教授和共同作者周美夫教授領導，他們都隸屬於地球科學系。 研究人員使用化學測量和X射線衍射（XRD）測量，以及岩石紋理的圖像，來揭示岩石的組成趨勢與地質過程的關係。

Michalski博士說：「嘉成在岩石中展示了一些非常重要的化學模式，這在湖泊環境中是無法解釋的。 關鍵的一點是，有些元素是流動的，或者說容易溶於水，而有些元素是不流動的，或者換句話說，它們留在岩石中。 一個元素是流動的還是不流動的，不僅取決於元素的類型，而且還取決於流體的屬性。 流體是否為酸性、鹽性、氧化性等。 嘉成獲得的結果顯示，不流動的元素是相互關聯的，並且在岩石剖面的高處強烈富集。 這表明自上而下的風化作用，正如你在土壤中看到的那樣。 此外，他的研究表明，隨著風化作用的增加，鐵被耗盡，這意味著當時的大氣在古代火星上是還原性的，而不是像現代生鏽的星球那樣是氧化性的。 ”

瞭解火星大氣層以及整個地表環境是如何演變的，對於探索火星上可能存在的生命，以及我們對地球在早期歷史中可能發生的變化的理解都很重要。 “顯然，研究火星是非常困難的，必須整合創造性和技術上的先進方法。 劉嘉成和合著者通過利用遙感技術瞭解古代沉積物的化學成分，為其早期發展提供資訊，進行了引人入勝的觀察。 他們的數據對這些獨特岩層的沉積環境和它們形成的大氣條件的現有假設提出了挑戰–具體而言，作者展示了在類似於沙漠的亞熱帶環境中還原性大氣下的風化過程的證據，而不是在水湖環境中的形成。 事實上，這項工作將為未來的研究激發新的和令人興奮的方向。 “來自地球科學系的副教授Ryan McKenzie博士補充道。