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确认了?火星的湖泊真的存在,会有水吗?
时间:2022-06-19   作者:admin  点击数:

贫瘠的褐色岩石山丘,前景是杂乱的岩石块。

在Jezero陨石坑发现的古老河流三角洲,该照片是陡坡A处的视角。 这张照片由毅力号火星车于 2021 年 4 月 17 日拍摄。图片来自 NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS。美国宇航局的毅力号火星车正在寻找过去火星生命的证据,Jezero陨石坑存在火星湖的古老遗迹,这可能是最有研究价值的地方之一。 此前,轨道航天器显示该陨石坑甚至包含一个仍然可见的河流三角洲。 现在,来自火星车的图像证实了这个古老的湖泊,并且也发现曾经流入其中的河流证据,令人惊讶的是,还发现了山洪暴发的痕迹。

毅力任务团队的新同行评审结果于 2021 年 10 月 7 日发表在《科学》杂志上。

三角洲提供有关火星湖的线索

特别是,这个三角洲本身提供了许多关于 Jezero 陨石坑曾经存在水的线索。 火星车拍摄了三角洲的详细图像,其中显示了陡坡的陡峭斜坡。 这个三角洲就像地球上的三角洲一样,是由沉积物堆积而成的。 这些图像是由漫游者的左右mastercam - z相机以及它的远程微型成像仪(RMI)拍摄的,后者是超级相机仪器的一部分。

现在,我们知道不仅有一个由河流喂养的湖泊形成了三角洲,而且还有后期的山洪暴发将大块巨石带入了三角洲。

具有三角洲形成和标记的棕色土地的轨道视图。

这张 Jezero 陨石坑三角洲区域的轨道视图显示了三角洲、科迪亚克和火星车的当前位置。 图片来自 NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学/USGS。

黄色天空下贫瘠的岩石山脊,带有岩石顶部的特写镜头。

古代三角洲的陡坡之一。 这张照片是由毅力号漫游者的Mastcam-Z仪器的数据生成的。 插图是由远程显微成像仪(SuperCam仪器的一部分)提供的特写。图片来自 NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSS。

露出地面的岩层,后面有较大的山丘,底部有巨石。

科迪亚克岩层,三角洲的一块“断裂”。 在它后面可以看到三角洲的主要部分。 图片来自 NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学/USGS。

科迪亚克岩层

此外,更多古代存在水的迹象来自名为科迪亚克的岩石层。 该岩石层距离火星车当前位置约一英里,与陡坡的距离相同。 通过检查岩石层的图像,参与该任务的科学家们确定了不同地质沉积物形成的时间。 岩石层现在与主体三角洲“分离”,但曾经更靠近三角洲的南部边缘。

这些图像显示了水平和倾斜的分层,就像在地球上的三角洲看到的那样。 法国行星学和地球动力学实验室(LPG)论文的主要作者尼古拉斯·曼戈尔德(Nicolas Mangold)评论了这些发现的重要性,他说:

以前从未在火星上看到过如此保存完好的地层。 这是一个非常关键的观察结果,我们能够依此来确认 Jezero 存在湖泊和河流三角洲。 我们能够在探测器到达三角洲之前的几个月更好地了解这里的水文情况,这一发现将在未来获得巨大的回报。

穿着绿色夹克和针织帽的男人站在岩石层前,天空中有云。

Jezero陨石坑古代是否存在水的研究由法国行星学和地球动力学实验室(LPG)的Nicolas Mangold领导。 图片来LPG。

意外的巨石

在毅力号任务之前,科学家们已经确信 Jezero 陨石坑 曾经是一个湖泊,而三角洲地层曾经也是一个三角洲。 现在,毅力号已经证实了这两者。 然而,这还不是全部。 火星车还有一个惊喜发现:在悬崖峭壁上出现了意想不到的巨石。 或者说,它们位于三角洲最年轻和最顶层的地层。 其中一些巨石可能重达数吨。

曼戈尔德 说:我们在悬崖上看到了清晰的岩层,其中包含了直径达5英尺(1.5米)的巨石,理论上它们不应该出现在那里。

那么他们为什么会出现在那里?

山洪暴发

该任务的科学家表示,这是过去山洪暴发的证据。 基本上流入三角洲的河流较慢,是无法移动这些巨石的,需要流动速度更快的洪水才能移动这些巨石。 事实上,有些巨石已经被运送了数十英里。 水流的速度估计为 4 到 20 英里/小时(6 到 30 公里/小时)。

麻省理工学院的 Benjamin Weiss 补充道:

你需要充满力量的洪水,才有条件来搬运又大又重的岩石。 这是一件特殊的气候事件,可能表明当地水文或火星上的区域气候发生了根本性变化。

有河流流入的圆湖。

正如这位艺术家的插图所示,Jezero陨石坑的边缘曾经充满了水。 形成三角洲的河流位于图像的右侧。 图片来自 NASA/JPL-Caltech。

起伏的湖水

此外,新的证据支持了科学家之前的想法,即湖泊一直延展到陨石坑的边缘。 然而,这也表明在湖泊历史的后期,水位会随着时间的推移而波动。 到那时,水位比最高水位低约 330 英尺(100 米)。 最终,就像地球上的其他地方一样,湖水完全干涸了。

来自伦敦帝国理工学院的 Sanjeev Gupta 是合著者,他说:

更好地了解 Jezero 三角洲是了解该地区水文变化的关键。 它可能会为我们了解整个星球干涸的原因,提供有价值的见解。

在古老的火星湖中寻找生命

总的来说,毅力号的主要任务是寻找古代微生物生命的证据。 正如研究人员还指出的那样,三角洲悬崖底部有细粒度的粘土和泥岩层。 这些是保存生物特征细微证据的理想选择。 火星车会在那里找到什么? 麻省理工学院的地球生物学家 Tanja Bosak 说:

我们现在有机会寻找化石。 但是距离我们获取的具有生命迹象痕迹的岩石仍有一段时间。 所以,这是一段长时间的研究之旅。

干涸的河床和鸭脚形三角洲的彩色鸟瞰图。

这是美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)拍摄的一幅古老三角洲的彩色增强图像(以显示细节)。 毅力号火星车降落在图像右下角的区域。 图片来自 NASA/JPL-Caltech/ASU。

Gupta详细说到:

这些结果也对岩石取样的选择策略产生影响。 三角洲底部的细粒物质可能我们找到有机物和生物特征证据的最佳选择。 顶部的巨石可以提供旧的地壳岩石采样。 两者都是在采样和缓存的主要目标。

底线:来自美国宇航局恒心漫游者的图像证实,Jezero陨石坑曾经是一个古老的火星湖。 此外,还发现了一个由河流形成的大型三角洲,以及将大块巨石带入湖中的山洪暴发的证据。

BY: Paul Scott Anderson

FY: Starry

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