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好奇号揭示火星过去存在水  

2013-09-24 16:49:09|  分类: 技术前沿 |  标签: |举报 |字号 订阅

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好奇号揭示火星过去存在水 - 妙手侠客 - 妙手侠客

 

北京时间9月24日消息,美国太空网报道,自2012年8月美国宇航局好奇号漫游车着陆火星盖尔陨石坑附近后,它便开始拍摄大量火星图片,并进行了各种探索和发现。将这些零零碎碎的发现拼凑在一起,科学家们在近期召开的欧洲行星科学大会上宣布,他们能够提供火星在遥远的过去非常潮湿的强有力证据。

9月8日至13日在伦敦召开的欧洲行星科学大会上,科学家们提供了火星漫游车在今年7月前往夏普山之前最令人惊讶的发现。期间听到最多的词便是氢、水合作用、岩石和水,尤其是水。

“我们知道在火星上,存在我们认为是可居住环境的地区,那里的水可供人类饮用。” 美国加州帕萨迪纳市加州理工学院的梅丽莎·赖斯(Melissa Rice)这样说道。她展示了好奇号漫游车上的全景摄像机设备的成像结果。她还谈论了好奇号今年早期研究的岩石,并发现了古代火星或支持微生物存在的证据。

“我们知道,在这些岩石最初形成时存在一个初始可居住环境,之后——我们不知道具体何时——这些岩石开始有水流经过,穿过表面裂纹,留下硫酸钙。” 赖斯说道。“我们不知道在那个时期环境是否宜居,但它显示至少有两个主要的潮湿阶段。”

好奇号钻孔采样的泥板岩

火星湖泊

赖斯提到的岩石之一是好奇号钻孔采样的泥板岩,科学家发现里面存在粘土矿物,这意味着它们形成于火星上的水,或者被水一定程度的改变了。此外,这些水必须是中性且温和的。这是可居住性非常关键的因素之一。好奇号的双胞胎美国宇航局“勇气号”和“机遇号”漫游车自2004年着陆火星以来,发现了大量古代火星水的证据,但大部分水很可能是酸性水。

“我们能够发现泥板岩非常了不起,” 好奇号科学小组成员、美国亚利桑那图森行星科学研究所的艾琳·尹思特(Aileen Yingst)这样说道。“泥板岩意味着岩石内部有非常精细的颗粒,这意味着这些细粒沉淀的非常慢。在地球上,这一般是由风或者水引起的。我们认为很可能是水。”

研究人员认为泥板岩形成于平静水域,例如湖泊——这可能是微生物存活和繁殖的理想场所。“设想你是微生物并试图找一个地方生存下来,你肯定不会想生活在搅乱的水里,这不利于最初的生长和发展。” 尹思特说道。“平静的湖泊是生存的理想地。”

在这次会议上,受到大量关注的另一块岩石是Tintina,好奇号碾过并导致破裂的小卵石。这块小岩石显示了雪白的内部结构,暗示着水合矿物的存在,后者形成于几十亿年前水流经盖尔陨石坑时。

流动河流

支持火星潮湿过去的更强烈的证据来自于好奇号漫游车发现了硫酸钙静脉——也就是岩石表面的裂纹。发射激光的设备化学摄像仪器(ChemCam) 采集的样本也显示包含硫酸盐。“如果岩石有脉络,那么一定有包含岩石形成所需的矿物溶液,它能够溶解在水里,流至其它地方并再次堆积。这是暗示水活动的另一个指标。”

此外,还有一些古代河流沉积物。好奇号在靠近着陆点附近名为黄刀湾的地区发现的火星地貌特征之一便是岩石露头部分,研究人员将其称为页岩。页岩是交错层理的例子之一,后者包含稀薄、倾斜的沉积层。在地球上,类似于页岩的特征主要因河流形成,湍流的河水会在河床上形成“沙丘”,这会缓慢改变水流的方向。好奇号观察到的是这个移动过程的残余物。

“在沙丘里发现了小卵石和粗糙的沙粒,它们太大以至于不可能通过风传播,产生这些沙丘的唯一途径是通过水流。”好奇号研究小组成员、英国伦敦帝国理工学院的圣吉夫·古普塔(Sanjeev Gupta)这样说道。

“这些特征类似于在地球上看到的古代河流雕塑的某种特征,” 古普塔说道。“因此我们认为这些露头部分是可持续水流和沙丘形成的明显证据。当它们被保存下来,它们就记录了移动的时间,它们已经被保存了上百万至几十亿年时间。”

产生沙丘的水流可能产生于几十亿年前,古普塔说道。科学家们仍在分析好奇号拍摄的沉积物图像,这个过程可能需要数月时间。

前往夏普山

好奇号目前正前往夏普山,后者是位于盖尔陨石坑中央海拔5.5千米的高山。这辆1吨重的漫游车将于明年5月或6月到达夏普山基地,研究小组成员这样说道。它将从夏普山下游往上爬,研究一路上遇到的不同岩石层。


“谁也无法预料会遇见什么。我希望发现古代地形的证据,以及它们是如何发生改变的,环境是如何进化的等信息。” 古普塔说道。另一个目标是分析夏普山麓丘陵包含粘土矿物的岩石,并理解它们是如何变成包含硫酸盐矿物的岩石的。

“我们想要理解这些岩石形成的机制,” 古普塔说道。“究竟是粘土矿物沉积到湖泊里?还是世代交替?也就是当液体流经岩石,岩石自身会发生改变从而改变矿物质?”自2011年11月好奇号发射以来,夏普山一直是好奇号的主要目的地。项目科学家迫切渴望漫游车在那里的发现。“我认为发现的大门已经打开,最好的结果即将到来,” 尹思特说道。“从目前我们的发现看来,结果只会越来越好。”(

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