毅力火星探测器有惊人发现

12月16日 20:32 引自:phys.org

该图描绘了毅力号从轨道和地下两个角度进入“Séítah”。下图是来自漫游车 RIMFAX 仪器的地下“雷达图”;红线表示将地下特征与地表上方可见的抗侵蚀岩石露头联系起来。图片来源:NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学/USGS/FFI

美国宇航局毅力火星探测器任务的科学家们发现,自 2 月着陆以来,他们的六轮探险者一直在行驶的基岩可能由炽热的岩浆形成。这一发现对理解和准确确定 Jezero Crater 历史上的关键事件以及地球其他地方的历史具有重要意义。

该团队还得出结论,火山口中的岩石在亿万年中与水发生了多次相互作用,其中一些含有有机分子。

今天在新奥尔良举行的美国地球物理联盟秋季科学会议上的新闻发布会上介绍了这些和其他发现。

甚至在毅力号登陆火星之前,任务的科学团队就想知道该地区岩石的起源。它们是否是沉积物——矿物颗粒的压缩堆积可能被古老的河流系统带到该位置?或者它们是从哪里火成的,可能是在从现已灭绝的火星火山上升到地表的熔岩流中诞生的?

“我开始感到绝望,我们永远找不到答案,”帕萨迪纳加州理工学院的毅力项目科学家肯·法利 (Ken Farley) 说。“但随后我们的 PIXL 仪器仔细观察了绰号为“South Séítah”的地区一块磨损的岩石,一切都变得清晰起来:岩石中的晶体提供了确凿的证据。”

Perseverance 机械臂末端的钻头可以磨损或研磨岩石表面,以允许 PIXL 等其他仪器对其进行研究。PIXL 是 X 射线岩石化学行星仪器的缩写,它使用 X 射线荧光来绘制岩石的元素组成。11 月 12 日,PIXL 分析了科学团队选择使用漫游车钻头采集岩心样本的 South Séítah 岩石。PIXL 数据显示,这块绰号为“Brac”的岩石由异常丰富的大橄榄石晶体组成,并被辉石晶体吞没。

“一个优秀的地质学学生会告诉你,这样的纹理表明当晶体在缓慢冷却的岩浆中生长和沉降时形成的岩石——例如厚厚的熔岩流、熔岩湖或岩浆房,”法利说。“然后这块岩石被水多次改变,使其成为一个宝库,这将使未来的科学家能够确定 Jezero 事件的年代,更好地了解水在其表面更常见的时期,并揭示这个星球的早期历史。 Mars Sample Return 将会有很多很棒的东西可供选择。”

多任务火星样本返回活动始于 Perseverance,它正在收集火星岩石样本以寻找古代微观生命。Perseverance 的 43 个样本管中,迄今已有 6 个密封——其中四个带有岩芯,一个带有火星大气,一个包含“见证”材料,以观察火星车可能从地球带来的任何污染。Mars Sample Return 旨在将精选的管子带回地球,在那里几代科学家将能够使用强大的实验室设备对它们进行研究,这些设备太大而无法发送到火星。

仍有待确定的是,富含橄榄石的岩石是在地表冷却的厚熔岩湖中形成的,还是在后来因侵蚀而暴露的地下室中形成的。

有机分子

火星样品返回的另一个好消息是 SHERLOC(扫描可居住环境与有机物和化学品的拉曼和发光)仪器发现了有机化合物。含碳分子不仅存在于 SHERLOC 分析的磨损岩石内部,而且存在于未磨损岩石上的灰尘中。

有机物的确认并不能确认 Jezero 曾经存在生命并留下了明显的迹象(生物特征)。有生物和非生物机制可以产生有机物。

“好奇号还在盖尔陨石坑内的着陆点发现了有机物,”位于南加州的 NASA 喷气推进实验室的 SHERLOC 首席研究员 Luther Beegle 说。“SHERLOC 添加到故事中的是它能够绘制岩石内部有机物的空间分布并将这些有机物与那里发现的矿物质联系起来。这有助于我们了解有机物形成的环境。需要做更多的分析来确定方法确定的有机物的生产。”

在盖尔陨石坑和杰泽罗陨石坑中保存古老岩石中的有机物——无论其来源如何——确实意味着潜在的生物特征(生命的迹象,无论过去还是现在)也可以得到保存。“这是一个在样品返回地球之前可能无法解决的问题,但有机物的保存是非常令人兴奋的。当这些样品返回地球时,它们将成为多年科学探究和发现的来源,”比格尔说。

六个传真样品管挂在样品管板上。图片来源:NASA/JPL-加州理工学院

'雷达图'

除了岩芯采样能力外,Perseverance 还将第一台探地雷达带到了火星表面。RIMFAX(火星地下实验雷达成像仪)创建了地下特征的“雷达图”,深度可达约 33 英尺(10 米)。第一次发布的雷达图的数据是在漫游车从“火山口底部断裂粗糙”地质单元驶过山脊线进入 Séítah 地质单元时收集的。

山脊线有多个岩层,可见向下倾斜。有了 RIMFAX 数据,毅力科学家们现在知道,这些倾斜的岩层在远低于地表的地方以相同的角度继续存在。雷达图还显示了位于火山口底板断裂粗糙岩层下方的 Séítah岩层项目。结果进一步证实了科学团队的信念,即 Séítah 的形成先于 Crater Floor Fractured Rough。甚至在地表以下观察地质特征的能力为该团队在火星的地质测绘能力增加了一个新的维度。


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