该视频由毅力号的Mastcam-Z仪器拍摄,具有增强的彩色合成图像,该图像横跨火星上的耶泽罗火山口三角洲。数十亿年前,一条古老的河流将沉积物带到曾经存在于火山口的湖口,形成了这个三角洲。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

火星车科学家的发现突出了样本的多样性,地质学家和与NASA的火星样本返回计划相关的未来科学家们将不得不进行研究。

NASA毅力号火星车的科学家发现,自2月着陆以来,他们的6轮探测器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耶泽罗火山口历史上的关键事件以及该行星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来多次与水相互作用,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合会秋季科学会议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,该任务的科学团队就已经对该地区岩石的起源感到好奇。它们是沉积形成的吗?是可能被古老的河流系统带到该地区的矿物颗粒的压缩堆积?或者它们是在哪里火成的,可能是从一座早已灭绝的火星火山上升到地表的熔岩流中产生的?

甚至在毅力号登陆火星之前,该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?或者它们是哪里产的火成岩,可能是在一个早已灭绝的火星火山喷发出的岩浆流中生成?

“我开始感到绝望,我们可能永远也找不到答案。”帕萨迪纳加州理工学院毅力号项目科学家肯·法利说。“但后来我们的PIXL仪器仔细观察了来自绰号南塞塔(South Séítah)地区的一块磨损的岩石,一切都变得清楚了:岩石中的晶体提供了确凿的证据。”

毅力号机械臂末端的钻头可以研磨岩石表面,以便其他仪器(如PIXL)对其进行研究。PIXL是X射线岩石化学行星仪器的简称,它使用X射线荧光来绘制岩石的元素组成图。11月12日,PIXL分析了科学团队选择的南塞塔岩石,并利用火星车的钻头采集了岩心样本。PIXL数据显示,这块被昵称为“Brac”的岩石由异常丰富的大橄榄石晶体组成,这些晶体被辉石晶体所吞没。

“一个优秀的地质学学生会告诉你,这样的纹理表明岩石是在晶体生长并在缓慢冷却的岩浆中沉淀时形成的——例如厚厚的熔岩流、熔岩湖或岩浆室。”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耶泽罗事件的年代,更好地了解水在其表面更常见的时期,并揭示行星的早期历史。 火星样品返回将会有更多很棒的东西可供选择!”

多任务火星样品回收任务始于毅力号,它收集火星岩石样本,以寻找古代微观生命。在毅力号的43个样本管中,迄今为止已有6个被密封——4个带有岩芯,1个带有火星大气,还有一个含有“见证”材料,以观察火星车可能从地球带来的任何污染。火星样本回收计划旨在将精选的采样管带回地球,一代又一代的科学家将能够利用强大的实验室设备对它们进行研究,这些设备太大,无法送到火星。

尚待确定的是,富含橄榄石的岩石是形成于表面冷却的厚熔岩湖中,还是形成于后来被侵蚀暴露的地下洞穴。

这幅图从轨道和地下两个角度描绘了毅力号进入塞塔的过程。下图是来自火星车RIMFAX仪器的地下雷达图像;红线表示地下特征与地表上方可见的抗侵蚀岩石露头之间的联系。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/USGS/FFI

有机分子

对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分析的研磨岩石内部,也存在于未研磨岩石的尘埃中。

有机物的确认并不能确认耶泽罗曾经存在生命并留下了明显的迹象(生物特征)。产生有机物既有生物机制,也有非生物机制。

“好奇号在盖尔火山口的着陆点也发现了有机物,”南加州NASA喷气推进实验室舍洛克首席研究员卢瑟·比格尔说。“SHERLOC能够绘制出岩石内部有机物的空间分布,并将这些有机物与岩石中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。我们还需要进行更多的分析,以确定已识别有机物的生产方法。”

盖尔火山口和杰泽罗火山口的古老岩石保存的有机物——无论其来源如何——确实意味着潜在的生物特征(生命的迹象,无论是过去的还是现在的)也可以被保存下来。“这个问题在样品返回地球之前可能无法解决,但有机物的保存非常令人兴奋。当这些样本返回地球时,它们将成为多年来科学探索和发现的源泉。”比格尔说。

这张在NASA毅力号火星车办公室拍摄的图像中,六个仿真样品管挂在样品管板上。
影像来源:NASA/JPL-Caltech

雷达图

除了岩芯采样能力外,毅力号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)创建了一个地下特征的雷达图,深度可达33英尺(10米)。这张首次发布的雷达图的数据是在火星车从“火山口底部断裂粗糙”地质单元驶过山脊线进入“塞塔”地质单元时收集的。

山脊线有多个岩层,有明显的向下倾斜。通过RIMFAX的数据,毅力号的科学家们现在知道,这些倾斜的岩层在地表以下以相同的角度继续存在。雷达图还显示了塞塔岩层低于那些火山口底部断裂粗糙。这一结果进一步证实了科学小组的观点,即塞塔的形成早于火山口底部断裂粗糙。观测火星地表下地质特征的能力为该团队在火星的地质制图能力增加了一个新的维度。

关于毅力号的更多信息

毅力号火星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。火星车将描绘火星的地质和过去的气候,为人类对这颗红色星球的探索铺平道路,并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层(破碎的岩石和灰尘)的任务。

随后,NASA与欧洲航天局(ESA)合作,将向火星发送航天器,从火星表面收集这些密封样本,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,其中包括阿尔忒弥斯登月任务,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运行。

如欲了解有关机智号的更多信息,请访问:

mars.nasa.gov/mars2020/

如欲了解有关毅力号的更多信息,请访问:

nasa.gov/perseverance

参考来源:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-mars-rover-makes-surprising-discoveries/

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