毅力漫游车证实古代火星湖和河三角洲的存在

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在科迪亚克沉积物沉积时,推断火星耶泽罗火山口内的古湖水位。这颗红星表示美国宇航局”毅力”号火星车的奥克塔维亚·巴特勒(OEB)着陆点。背景相机 (CTX) 马赛克。(图片来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院/MSSS/LPG)美国宇航局明智地选择了其生命猎取的毅力火星探测器的着陆地点。

今年2月,在28英里宽(45公里)的Jezero火山口的地面上,它被拾起,主要是因为火星轨道器先前的观测表明,它承载着一个大湖和一个河流三角洲在古老的过去。

一项新的研究报告称,在汽车大小的机器人开始漫游之前,毅力在任务早期拍摄的照片证实了这种解释。

研究合著者、麻省理工学院行星科学教授本杰明·韦斯(Benjamin Weiss)在一份声明中说:”没有在任何地方驾驶,火星车就能解开一个重大未知数,那就是这个陨石坑曾经是一个湖泊。”直到我们真正降落在那里, 并确认这是一个湖, 它总是一个问题。

这张来自美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的HIRISE相机的图像显示了耶泽罗火山口的三角洲风扇和”毅力”号火星车着陆场的轨道视图,非正式地命名为Octavia E. 巴特勒。还描绘了名为科迪亚克的山丘、三角洲疤痕和富含巨石材料的位置。

这张来自美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的HIRISE相机的图像显示了耶泽罗火山口的三角洲风扇和”毅力”号火星车着陆场的轨道视图,非正式地命名为Octavia E. 巴特勒。还描绘了名为科迪亚克的山丘、三角洲疤痕和富含巨石材料的位置。(图片来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那大学)

大胆使命的好地点

在耗资27亿美元的任务中,坚持有两项主要任务:寻找火星过去生命的迹象,收集和缓存数十个样本,以便将来返回地球。(火星车还支持并记录了其旅行同伴美国宇航局的独创性火星直升机的前几架飞行,该直升机现在在红色星球上更加独立地飞行。

根据美国宇航局火星勘测轨道飞行器等航天器收集的数据,耶泽罗火山口被认为是开展这项工作的好地方。轨道图像显示,Jezero的扇形特征被任务小组成员解释为三角洲——大约37亿年前,一条河流排入湖中,沉积了沉积物,如果存在的话,这些沉积物可能蕴藏着古代火星微生物的证据。

在今天(10月7日)发表在《科学》杂志网络版上的新研究中,研究人员分析了早期的照片,这些照片是”毅力”用Mastcam-Z成像套件和一台相机在它那摇摇晃晃的SuquaCam仪器上拍摄的。

这些照片捕捉到了大三角洲露头的边缘,以及一个被称为 Kodiak 的孤立,研究小组认为这是同一地层的侵蚀残留物。科迪亚克的图像特别清晰,研究小组从中看到了不同的沉积层,这些沉积层只能由流入湖泊的河流沉积。

火星耶泽罗火山口内科迪亚克山的沉积岩层。上图显示了”毅力”号火星车的 Mastcam-Z 相机从约 1.39 英里(2.24 公里)的距离拍摄的视图。较低的图像显示一个SusuCam远程显微成像仪马赛克显示独特的倾斜床夹在水平床之间,这是在三角洲环境中沉积的明显迹象。

火星耶泽罗火山口内科迪亚克山的沉积岩层。上图显示了”毅力”号火星车的Mastcam-Z相机从约1.39英里(2.24公里)的距离拍摄的照片。较低的图像显示一个SusuCam远程显微成像仪马赛克显示独特的倾斜床夹在水平床之间,这是在三角洲环境中沉积的明显迹象。(图像信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院/LANL/CNES/CNRS/IRAP/LPG/ASU/MSSS)

法国国家科学研究中心和南特大学的联合牵头作者尼古拉斯·曼戈尔德通过电子邮件告诉 我们,科迪亚克的观测结果”明确指向了河流(沉积物)与三角洲和湖泊的沉积”。(另一位共同领导作者是伦敦帝国学院的桑吉耶夫·古普塔。

曼戈尔德说:”这有助于我们限制湖面,并有助于我们沿着”毅力”的横行建立三角洲形成和湖泊活动的场景,并确定合适的层来分析和取样。

有趣的是,毅力的观测表明,古老的耶泽罗湖比轨道数据显示的低约330英尺(100米),”标志着三角洲在形成后的一个阶段,”曼戈尔德说。

“我们不能推断出耶泽罗进化的开始,在科迪亚克的材料沉积之前,因为相应的层隐藏在更远的三角洲,”他补充说。”但毅力也许能够在跨越三角洲时取得更多成果。

火星上的水:探索和证据

杰泽罗火山口三角洲疤痕内巨石床的细节,由毅力漫游车的超级摄像头远程显微成像仪 (RMI) 相机拍摄。这些巨石被高能的水流移动。

杰泽罗火山口三角洲疤痕内巨石床的细节,由毅力漫游车的超级摄像头远程显微成像仪拍摄。科学家说,这些巨石是由高能的水流移动的。(图片来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院/LANL/CNES/CNRS/IRAP/LPG)

不断变化的耶泽罗耶泽罗今天像火星表面的其余部分一样是骨干的。科学家认为,这颗红色星球大约在35亿年前干涸,此前它的全球磁场已经消亡,其曾经厚重的大气层很容易被从太阳流出的带电粒子剥落。

新分析的照片可能会为这一重大转变提供一个耐人寻味的一瞥。例如,毅力的图像还显示了大巨石,有些高达5英尺(1.5米)宽,在Jezero的主要三角洲露头的上层(年轻的)层。研究团队成员说,运送如此巨大的岩石需要强大的流量,而洪水可能高达每秒10.6万立方英尺(3000立方米)的水。

曼戈尔德说,这种流动可能是由”冰川涌动”或降雨引起的山洪暴发造成的,就像今天发生在地球一些沙漠地区的山洪暴发一样。不管是什么原因,含巨石的沉积物可能指向一个与产生早期湖泊沉积物的Jezero截然不同的矿床。

韦斯在同一声明中说:”从这些图像中得出的最令人惊讶的是,这个陨石坑有可能赶上这个陨石坑从类似地球的可居住环境过渡到我们现在看到的荒凉的景观荒地的时间。”这些巨石床可能是这种转变的记录,我们在火星的其他地方还没有见过。

如果一切按计划进行,毅力最终会近距离观察三角洲的形成。该团队的目标是驾驶漫游车,迄今已行驶1.62英里(2.61公里)在Jezero的地板上,到三角洲露头,并收集沉积在平静湖时代的样本。(毅力已经收集了计划中的几十个样本中的两个,这些样本将由美国宇航局-欧洲航天局联合运动运到地球,也许最早在2031年。

但是,毅力,以及美国宇航局的其他火星机器人,暂时停止,因为红色星球是太阳的另一边,从地球的时刻。我们的恒星可能会破坏目前行星配置中的火星指令,因此美国宇航局已经实施了为期两周的通信中断,该封锁将于10月16日结束。

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