毅力号火星车:破译火星湖的古代历史

未知好奇号 2023-12-13 10:29:56

美国宇航局的毅力号火星车最近完成成了在火星上的第1000个火星日的工作,成功探索了一个古老的河流三角洲。这个三角洲拥有数十亿年前充满杰泽罗陨石坑的湖泊的证据。至今,毅力号已经收集了总共23个样本,揭示了火星该区域的地质历史。

毅力号

毅力号火星车是NASA公布的新一代火星车,用于搜寻火星上过去生命存在的证据。毅力号火星车基于好奇号火星车进行设计,但配备了更先进的科学载荷,质量约1025千克,长3米、宽2.7米、高2.2米,采用放射性同位素(钚238)热电机驱动,功率110瓦特。它是目前最强火星车。

毅力号火星车于2020年7月30日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空,进行近7个月的火星旅行,并于北京时间2021年2月19日凌晨4点55分左右在火星杰泽罗陨石坑内以壮观的“空中起重机”方式安全着陆。3月4日,“毅力号”完成首次火星行驶,留下专属印迹。北京时间2023年10月26日,美国宇航局“毅力号”官方账号发布动态更新。

样本中的秘密

12月12日星期二,在旧金山举行的美国地球物理联盟秋季会议上分享了这些样本的部分数据。其中,一个名为“勒弗罗伊湾”的样本含有大量细粒二氧化硅,这种材料在地球上经常与古代化石的发现地相关联。另一个名为“奥蒂斯峰”的样本则富含磷酸盐,这是我们所知的与生命有关的物质。两者都含有丰富的碳酸盐,为我们提供了岩石形成时环境条件的宝贵记录。

毅力号项目科学家、加州理工学院的肯·法利说:“我们选择杰泽罗陨石坑作为着陆点是因为轨道图像显示了一个三角洲——明确的证据表明陨石坑曾经被一个大湖填满。湖泊是一个潜在的宜居环境,而三角洲岩石是埋藏古代生命迹象化石的绝佳环境。”

杰泽罗陨石坑由近40亿年前的小行星撞击形成。自2021年2月着陆以来,毅力号发现火山口底部由火成岩构成,之后是砂岩和泥岩的出现,标志着数亿年后第一条河流到达了火山口。这些岩石上方是富含盐分的泥岩,表明存在一个正在蒸发的浅湖。研究小组认为,该湖最终的直径将达到22英里(35公里)宽,深度可达100英尺(30米)。

随后,巨大的水流从杰泽罗外部带进巨石,分布在整个三角洲和火山口的其他地方。美国宇航局南部喷气推进实验室的博士后研究员利比·艾夫斯说:“我们能够在轨道图像中看到杰泽罗历史上这些章节的大致轮廓,但需要与毅力号近距离接触才能真正详细了解时间线。”

毅力号所收集的样本大小与一支粉笔相当,被存储在特殊的金属管中,作为美国宇航局和欧洲航天局共同努力的火星样本返回计划的一部分。这些管子如果被带回地球,科学家能够使用强大的实验室设备来研究这些样本。

为了确定收集哪些样本,毅力号首先使用其磨损工具磨掉预期的岩石部分,然后使用精密的科学仪器研究岩石的化学成分。在研究小组称为“比尔斯湾”的目标上,毅力号的X射线岩石化学行星仪器(PIXL)发现了碳酸盐——这是一种在水环境中形成的矿物质,其条件可能有利于保存有机分子。这些岩石还富含二氧化硅,非常适合保存有机分子。

PIXL的副首席研究员摩根·凯布尔表示:“在地球上,这种细粒二氧化硅经常出现在曾经是沙地的地方,这种环境可以保存并在以后发现古代生命的遗迹。”尽管毅力号的仪器能够检测微观的化石状结构和古代微生物可能留下的化学变化,但他们尚未找到确凿的证据。

在另一个PIXL检查的目标“乌泽尔瀑布”中,仪器检测到了与磷酸盐相关的铁的存在。磷酸盐是DNA和所有已知陆地生命细胞膜的组成部分,也是帮助细胞携带能量的分子的一部分。评估了PIXL的发现后,团队指示毅力号收集附近的岩芯样本:在比尔斯湾旁边收集勒弗罗伊湾样本和在乌泽尔瀑布收集奥蒂斯峰样本。

凯布尔说:“我们拥有寻找古代生命迹象的理想条件我们发现了碳酸盐和磷酸盐这表明这里有水、适合居住的环境还有二氧化硅它非常适合保存。” 接下来毅力号将继续其第四次科学活动探索杰泽罗陨石坑的边缘靠近峡谷入口的地方那里曾经有一条河流淹没了陨石坑底部。边缘发现了丰富的碳酸盐沉积物在轨道图像中很突出就像浴缸内的一个环。

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