在这张由毅力号火星车的Mastcam-Z仪器于2021年4月17日拍摄的图片中,可以看到科学团队称之为“Scarp a”的悬崖
影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

来自NASA在红色星球上的最新六轮车的图片表明,该地区曾经历过严重的洪事件。

NASA毅力号火星车科学团队的一篇新论文详细介绍了耶泽罗陨石坑现已干涸的湖泊的水文循,这比最初认为的更加复杂和有趣。这些发现是基于星车提供的长而陡峭的斜坡的详细图像,这些斜坡被称为悬崖,或者说是三角洲上的陡崖,这些斜坡是由很久以前为陨石坑湖泊提供水源的一条古河口的沉积物积累而成。

这些图像显示,数十亿年前,当火星的大气层厚到足以支持水在其表面流动时,耶泽罗的扇形河流三角洲经历了晚期的洪水事件,将岩石和碎片从陨石坑外的高地带入其中。

这张沿着火星耶泽罗陨石坑三角洲的悬崖或陡坡的图像是由毅力号火星车的Mastcam-Z仪器的数据生成。顶部的插图是由远程显微成像仪提供的特写图像,该成像仪是SuperCam仪器的一部分
影像来源:NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSS

由火星车的左右Mastcam-Z相机以及它的远程微观成像仪(RMI,SuperCam仪器的一部分)拍摄,它们还提供了火星车最适合寻找岩石和沉积物样本的地方,包括那些可能含有有机化合物和其他生命曾经存在的证据。

火星车团队长期以来一直计划访问三角洲,因为它有可能藏有古代微生物生命的迹象。该任务的主要目标之一是收集可由多任务火星样本返回工作带回到地球的样本,使科学家能够用强的实验室设备分析这些材料,这些设备太大,无法带到火星上。

这篇关于毅力号悬崖图像的论文于2021年10月7日在《科学》杂志上在线发布,这是第一项利用火星车于 2月18日着陆后获得的数据发表的研究

这张带注释的图像显示了NASA的毅力号火星车(右下)、“科迪亚克”丘(左下)和沿耶泽罗陨石坑三角洲的几个著名的陡峭堤岸(被称为悬崖或陡坡)的位置。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/USGS

毅力号的“科迪亚克”时刻

在拍摄图像时,悬崖位于火星车的西北部,距离大约 1.2 英里(2.2 公里)。在火星车的西南部,在大约相同的距离处,有另一块突出的岩石露出地面,团队称之为“科迪亚克”。在其古老的过去,科迪亚克位于三角洲的南部边缘,这在当时应该是一个完整的地质结构。

在毅力号抵达之前,科迪亚克只从轨道上得到过图像。从表面上看,火星车的Mastcam-Z和RMI图像首次揭示了沿科迪亚克东面的地层——岩层的顺序和位置,它提供了关于地质沉积的相对时间的信息。那里的倾斜和水平分层是地质学家在地球上看到的河流三角洲。

“以前从未在火星上看到过保存得如此完好的地层。”论文的主要作者法国南特平面与地球动力学实验室的毅力科学家尼古拉斯·曼戈尔德(Nicolas Mangold)说。“这是关键的观测结果,使我们能够彻底确认耶泽罗湖和河流三角洲的存在。在我们到达三角洲的几个月前,更好地了解水文情况,将会给我们带来巨大的回报。”

虽然科迪亚克的结果很重要,但最让探测器科学团队感到惊讶的是东北方陡坡的图像。

这张“科迪亚克”的照片是由毅力号的Mastcam-Z 仪器于2021年2月22拍摄,它是火星耶泽罗陨石坑内被称为三角洲的扇形沉积物沉积物的残余物。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

移动的巨石

这些陡坡的图像显示,其下半部的层次结构与科迪亚克的类似。但在每一处陡峭的岩壁上方,Mastcam-Z和RMI拍摄到了石头和巨石。

曼戈尔德说:“我们在陡坡上看到了明显的岩层,其中包含直径达5英尺(1.5米)的巨石,我们知道它们不应该出现在那里。”

这些地层意味着,滋养三角洲的缓慢、蜿蜒的水道一定是被后来快速移动的山洪所改变。曼戈尔德和科学团队估计,运送巨石所需的急流——有些长达数十英里——必须以每小时4到20英里(6到30公里)的速度流动。

“这些结果也对选择岩石取样的策略产生了影响。”这篇论文的共同作者来自伦敦帝国理工学院的毅力号科学家桑吉夫·古普塔(Sanjeev Gupta)说。“三角洲底部颗粒最细的物质可能是我们找到有机物和生物特征证据的最佳选择。而顶部的巨石将使我们能够对古老的地壳岩石进行取样。这两者都是在火星取样返回之前对岩石进行取样和缓存的主要目标。”

这幅拼接图的注释版本显示了沿耶泽罗陨石坑的河流三角洲的四个突出的悬崖或陡坡(长而陡的斜坡)的位置。这些图像是在2021年4月17日由NASA的毅力号火星车上的Mastcam-Z仪器拍摄。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

深度不断变化的湖泊

在耶泽罗陨石坑以前的湖泊历史早期,它的水位被认为已经高到足以覆盖陨石坑的东部边缘,在那里的轨道图像显示了一条流出河道的遗迹。这篇新论文补充了这种想法,认为耶泽罗湖的大小随着时间的推移而大幅波动,在水体最终完全消失之前,它的水位上升和下降了数十码。

虽然不知道这些水位的波动是由洪水还是更渐进的环境变化所造成,但科学团队已经确定,它们发生在耶泽罗三角洲历史的后期,当时湖面至少比湖的最高水平低330英尺(100米)。而且,该团队期待着在未来获得更多见解:该三角洲将是火星车团队明年即将进行的第二次科学活动的起点。

“更好地了解耶泽罗三角洲是了解该地区水文变化的关键,”古普塔说,“它可能为了解整个火星干涸的原因提供有价值的见解。”

关于毅力号的更多信息

毅力号在火星上的任务的一个关键目标是天体生物学,包括寻找古代微生物生命的迹象。该火星车将描绘火星的地质和过去的气候特征,为人类探索红色星球铺平道路,并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层的任务。

随后的NASA任务将与ESA(欧洲航天局)合作,向火星发送航天器,从火星表面收集这些密封样品,并将其送回地球进行深入分析。

火星2020毅力号任务是NASA月球到火星探索方法的一部分,其中包括阿耳忒弥斯登月任务,这将有助于为人类探索这颗红色星球做准备。

喷气推进实验室由加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院为NASA管理,负责建造和管理毅力号火星车的操作。

如欲了解有关毅力的更多信息,请访问:

mars.nasa.gov/mars2020/

nasa.gov/perseverance

参考来源:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-sheds-more-light-on-jezero-crater-s-watery-past

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