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TUhjnbcbe - 2023/7/6 20:23:00
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“祝融号”火星车和美国的“毅力”号火星探测器最近都在火星上发现了与水有关的矿物或有机物,这些发现为我们了解火星的水活动和未来的火星探测提供了重要信息和资源。

那么,“祝融号”和“毅力”号分别发现了什么呢?它们又是怎么形成的呢?它们对我们理解火星的过去、现在和未来有什么意义呢?

首先,我们来看看“祝融号”发现了什么。根据《科学进展》发表的一篇论文,“祝融号”火星车在火星低纬度地区的沙丘表面发现了一种含水硫酸盐等矿物,这是国际上第一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。含水硫酸盐是一种可以吸收或结合水分子的化合物,它在地球上广泛存在,比如我们常见的石膏、芒硝、硫酸镁等都是含水硫酸盐。含水硫酸盐有很多应用和特性,比如它可以用来制作建筑材料、肥料、医药品等,也可以用来吸收湿气、调节温度、指示酸碱度等。

中科院公布祝融号的发现

要想理解这种含水硫酸盐是怎么形成的,我们就要回到火星的过去。我们知道,火星是太阳系中第四颗行星,距离太阳比地球远一些,所以温度比地球低很多。目前,火星表面的平均温度大约是零下60摄氏度,而且大气压力很低,只有地球大气压力的百分之一左右。在这样的环境下,液态水几乎不存在,只有少量的冰或蒸汽。但是,在数十亿年前,火星可能是一个完全不同的世界。

根据火星探测器和火星车的观测数据,火星在大约30亿年前到现在的这段时间,被称为亚马逊纪时期。这个名字并不是说火星有亚马逊河,而是因为这个时期的火星表面有很多河流、湖泊、海洋和冰川,就像地球上的亚马逊流域一样。在这个时期,火星的大气压力和温度都比现在高很多,液态水可以稳定地存在于表面。火星上的水活动可能比我们以前认为的更加活跃,甚至可能有一些简单的生命形式。

那么,“祝融号”发现的含水硫酸盐是怎么形成的呢?研究人员利用“祝融号”搭载的多种科学仪器,观测到了沙丘表面存在结壳、龟裂、团粒化、多边形脊、带状水痕等特征。这些特征表明,在某些时期,沙丘表面出现了降霜或降雪,在低温下融化形成含盐液态水。盐水干燥后,含水矿物会胶结沙粒,形成风沙团粒乃至结壳。结壳进一步干燥会形成龟裂。后期再次降霜降雪,在结壳上又进一步形成多边形脊和带状水痕等液态水活动痕迹。

接下来,我们来看看“毅力”号发现了什么。“毅力”号火星探测器于年2月18日成功着陆火星高纬度地区的耶泽罗陨石坑,并开展为期两个火星年(约四个地球年)的探测任务。截至年12月,“毅力”号火星探测器在火星表面工作了近一个火星年,累计行驶了约3公里,累计获取了约GB原始科学数据。它搭载了7台科学载荷,包括超分辨率缩微镜、激光诱导击穿光谱仪、地质相机、气象站等,对火星巡视区开展了详细探测。

火星古代河床

根据《科学》发表的两篇论文,“毅力”号在耶泽罗陨石坑发现了古代湖床和三角洲沉积物,并且从其中提取出了可能与生命有关的有机分子和其他生命迹象。古代湖床和三角洲沉积物说明耶泽罗陨石坑曾经是一个湖泊环境,并且持续了数千年甚至数百万年。从湖床岩石中提取出来的有机分子包括苯并芘(PAHs)、苯甲醛(BzCHO)、苯乙醛(PhCH2CHO)等,并且还检测到了硫化物、碳酸盐等可能与生命活动相关联或保护有机分子免受辐射损伤的物质。

kodiak构造:顶积层、前积层、底积层

那么,“毅力”号发现的古代湖床和有机分子是怎么形成的呢?研究人员利用“毅力”号搭载的多种科学仪器,在耶泽罗陨石坑内部找到了一个古代河流入口,并且观测到了河流携带着岩屑和沉积物进入湖泊,并形成三角洲。这些岩屑和沉积物中可能包含着从其他地方带来或者在湖泊中生成的有机分子,并且被保存在湖底岩层中。“毅力”号通过钻取岩样并进行化学分析,发现了有机分子和其他生命迹象。这些发现表明,耶泽罗陨石坑曾经是一个适合生命存在的环境,或者至少是一个有机物的来源和储存库。

毅力号着陆点附近的三角洲

都是发现水存在过的证据两者有什么区别呢?祝融号和“毅力”号的发现都显示了火星上存在过液态水的证据,但是他们所在的地区和时间不同。“毅力”号探测到的是古代湖床,说明早期火星曾存在大量液态水;而祝融号探测到的是持续的水活动迹象甚至有可能火星上还在发生类似的水活动现象,说明现代火星仍然可以出现潮湿的环境。这两种情况都为寻找火星上是否存在生命提供了可能性。

“祝融号”和“毅力”号分别在火星上发现了含水硫酸盐等矿物和古代湖床和有机分子等生命迹象,并且第一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和超分辨率缩微镜、激光诱导击穿光谱仪等先进仪器在火星原位探测到有机分子。这些发现揭示了火星过去和现在的水活动情况,并为未来寻找火星上是否存在生命提供了可能性和线索。

火星探测是人类对太阳系的一项重要的科学探索,也是展示人类智慧和创造力的一项挑战。中国和美国的火星探测器分别在火星上取得了令人瞩目的成果,为我们揭示了火星的水活动和生命迹象,也为未来的火星探测和载人登陆提供了宝贵的信息和资源。我们期待着更多的国家和机构参与到火星探测中来,共同推动人类对这颗红色星球的认识和探索。

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