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祝融号发现火星近期水活动迹象 对理解火星气候环境演化历史有重要意义

2022-05-12  来源:天气网  【字体:  

天气网讯,近日,我国通过祝融号又有了新的发现,即我们的祝融号发现火星近期水活动迹象!科学家表示,这对理解火星气候环境演化历史有重要意义!我们知道,水生命之源,而火星上一旦有水,就大大提高了有生命的可能性。当然,一切情况还需要以科学家的最新分析为准。

祝融号发现火星近期水活动迹象

祝融号发现火星近期水活动迹象 对理解火星气候环境演化历史有重要意义

祝融号发现火星水活动迹象

中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室刘洋研究员团队,利用祝融号火星车获取的短波红外光谱和导航与地形相机数据,在着陆区发现了岩化的板状硬壳层,通过分析光谱数据发现,这些类似沉积岩的板状硬壳层富含含水硫酸盐等矿物。这标志着祝融号实现了国际上首次利用巡视器上的短波红外光谱仪在火星原位探测到含水矿物。这一发现对理解火星的气候环境演化历史具有重要意义,该成果于5月11日发表在国际学术期刊 Science Advances上。

中国首次火星探测任务天问一号搭载的祝融号火星车于2021年5月15日成功着陆于乌托邦平原南部(北纬25.066°、东经109.925°)区域,首次在火星上留下了中国印记。截至目前,祝融号火星车已经在火星北部低地的乌托邦平原区域行驶1年,累计行驶近2千米 ,获得了大量宝贵的科学探测数据。已有的撞击坑定年工作显示,着陆区位于经过了后期重塑事件的亚马逊纪地层,是火星地质年代几个主要阶段(前诺亚纪、诺亚纪、西方纪和亚马逊纪)的末期,气候已经从以前的暖湿变为以寒冷干旱为主。轨道遥感数据分析显示,着陆点周围分布的多种地貌特征指示乌托邦平原曾经可能存在大量的挥发分。但受限于空间分辨率和覆盖率,轨道遥感数据并没有在着陆区附近发现含水矿物,这为此类地貌的形成机制和该地区水活动的性质带来了诸多疑问。

祝融号发现火星近期水活动迹象 对理解火星气候环境演化历史有重要意义

宇宙探索

刘洋和合作者通过对祝融号火星表面成分探测器获取的短波红外光谱和导航与地形相机数据进行分析,发现了一种形貌上类似沉积岩的岩石类型——板状的亮色岩石。

“这些板状岩石通常部分被灰尘和土壤覆盖,显示出剥落的表面,表明受到热应力和风成作用的物理风化。”刘洋说,“我们利用短波红外光谱在这些亮色板状岩石中探测到了之前轨道数据在该区域没有识别到的含水矿物,这些光谱具有~1.9μm和~2.2μm吸收特征,推测其为含水硅或含水硫酸盐。”

研究团队认为,这些亮色岩石与海盗一号火星着陆器原位观察到的破碎岩石在形貌上相似,是一层本地发育的硬壳。

刘洋说:“但海盗一号着陆区的硬壳层相对脆薄,可能是由大气中的水汽长期和火星表面土壤相互作用胶结形成。祝融号着陆点的硬壳似乎更耐侵蚀,并在周围松散的土壤中形成厚层,这需要大量的液态水,而单靠大气中的水蒸气无法形成。”

同时,研究还发现着陆区不存在明显的地表径流或河道留下的痕迹,而且巡视路线周围并未发现由水体蒸发形成的蓬松松脆的表面和盐霜残留物,从而排除了表面大规模水体活动的可能。

那么,这些亮色岩石是如何形成的呢?

研究团队提出一种形成机制是,沉积期前的土壤风化层在富含盐类的地下水上升或渗透期间经历了胶结和岩化作用,形成了观察到的板状岩石。

刘洋进一步解释说:“盐类胶结物从毛细孔隙或靠近潜水面的地下水中沉淀,发生活跃的蒸发和聚集。地下水位的间歇性波动可能会使硬壳进一步增厚,并形成层状结构。随后覆盖在硬壳上的表土受到侵蚀作用流失,使得抗侵蚀的硬壳层暴露了出来。”

祝融号火星车的发现表明,火星在亚马逊纪时期的水活动可能比以前认为的更加活跃。

“祝融号着陆区(以及火星北部平原的广泛区域)可能含有大量以含水矿物形式存在的可利用水,可供未来载人火星探测的原位资源利用。”刘洋说。

火星的历史发现:

祝融号发现火星近期水活动迹象 对理解火星气候环境演化历史有重要意义

火星发现

极地冰冠

2007年3月,NASA的一项研究表明南极冠的冰假如全部融化,可覆盖整个星球。推论有更大量的水冻在厚厚的地下冰层(cryosphere),只有当火山活动时才有可能释放出来。史上最大的一次是在水手谷形成时,大量水释出,造成的洪水刻划出众多的河谷地形,流入克里斯平原。另一次较小的一次,是在五百万年前科伯洛斯槽沟(Cerberus Fossae)形成时,释出的水在埃律西姆平原(Elysium Planitia)形成冰海,至2019年仍能看见痕迹。

探索生命

2000年,一块火星陨石在美国于南极洲发现,编号为ALH84001的碳酸盐陨石。美国国家航空航天局声称在这块陨石上发现了一些类似微体化石结构,有人认为这可能是生命存在的证据,但有人认为这只是自然生成的矿物晶体。但直到2004年,争论的双方仍然没有任何一方占据上风。海盗号(Viking)探测器曾做实验检测火星土壤中可能存在的微生物。实验限于维京号的着陆点并给出了阳性的结果,但随后即被许多科学家所否定。这是正在进行中的争议。现存生物活动也是火星大气中存在微量甲烷的解释之一,但通常人们更认同其它与生命无关的解释。将来人类若对外星殖民,由于火星的友善条件(同其他行星相比,火星最像地球),火星很可能是首选目的地。太空存活藻类或帮助人类在火星耕作。国际空间站实验。幸存的水藻分别是源于挪威斯瓦尔巴群岛的球囊藻和来自南极的念珠藻。

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