2021-10-13 12:45

漫游者的图像证实了远古的火星湖泊

Barren, brownish rocky hill with other rocks in bare foreground.

在耶泽罗火山口的古河流三角洲的A崖。这张照片是由毅力号探测器于2021年4月17日拍摄的。图片由NASA/ jpl -加州理工学院/ ASU/ mss提供。

美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”(Perseverance)漫游者正在可能最好的地方之一寻找过去火星生命的证据:耶泽罗陨石坑(Jezero Crater)的一个火星湖泊的古代遗迹。此前,绕轨道运行的航天器显示,这个陨石坑甚至还包含一个仍然可见的河流三角洲。现在,漫游者发回的图像证实了这个古老的湖泊和曾经流入其中的河流,令人惊讶的是,还有山洪暴发。

来自Perseverance任务团队的最新同行评议发现于2021年10月7日发表在《科学》杂志上。

Delta提供了线索布特火星湖

特别是,这个三角洲本身提供了许多关于耶泽罗陨石坑过去有水的线索。漫游者号拍摄了三角洲的详细图像,显示出被称为陡坡或陡坡的陡峭斜坡。三角洲的形成和地球上的三角洲一样,都是由沉积沉积物累积而成。这些图像是由漫游者的左、右Mastcam-Z相机以及它的远程微成像仪(RMI)拍摄的,RMI是SuperCam仪器的一部分。

现在,我们知道那里不仅有一个由河流注入的湖泊,形成了三角洲,而且后期的山洪还把巨大的石块带进了三角洲。

Orbital view of brown land with delta formation and labels.

查看更大。这张Jezero环形山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。图片由NASA/ jpl -加州理工学院/亚利桑那大学/美国地质勘探局提供。

Barren, rocky ridge under yellow sky, with inset close-up view of rock outcrops.

古三角洲上的陡坡之一。这幅图像是由“毅力”号漫游者的Mastcam-Z仪器的数据生成的。插入的图像是由远程显微镜成像仪(SuperCam仪器的一部分)提供的特写图像。图片由NASA/ JPL-Caltech/ LANL/ CNES/ CNRS/ ASU/ mss提供。

Rocky outcrop with larger hill behind it and boulders at its ba<em></em>se.

科迪亚克露头是三角洲的“断裂”部分。在它后面可以看到三角洲的主要部分。图片由NASA/ jpl -加州理工学院/亚利桑那大学/美国地质勘探局提供。

科迪亚克露头

此外,还有更多古代水的迹象来自一块名为科迪亚克的岩石。这个露头距离探测车目前的位置大约一英里,与陡坡的距离相同。通过检查露头的图像,任务中的科学家确定了不同地质沉积的时间。露头现在与主三角洲“断裂”,但曾经更接近三角洲的南部边缘。

这些图像显示了水平和倾斜的分层,就像在地球上看到的三角洲。法国行星学和地球动力学实验室(LPG)的这篇论文的第一作者尼古拉斯·曼戈尔德(Nicolas Mangold)评论了这些发现的重要性,他说:

火星上从未有过如此保存完好的地层学。这是一项关键的观测结果,它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就能更好地了解那里的水文情况,这将会给我们带来很大的好处。

Man in green jacket and knit cap standing in front of rock outcrop with clouds in sky.

法国行星学和地球动力学实验室(LPG)的尼古拉斯·曼戈尔德(Nicolas Mangold)领导了对耶泽罗陨石坑古代水的研究。通过液化石油气的形象。

意想不到的巨石

在“毅力”号任务之前,科学家们已经确信耶泽罗陨石坑曾经是一个湖泊,而三角洲的形成确实是一个三角洲。但现在,锲而不舍证实了这两点。然而,这还不是全部。探测车还发现了一个令人惊讶的地方:在悬崖峭壁上,出现了意想不到的巨石。更确切地说,它们位于三角洲最年轻和最上层。事实上,有些可能重达好几吨。Mangold说:

我们在悬崖上看到了明显的岩层,其中包含了直径达5英尺(1.5米)的巨石,我们知道它们不应该出现在那里。

他们在那里做什么?

洪水

根据任务科学家的说法,这是过去山洪暴发的证据。基本上,流经三角洲的缓慢河流不可能移动那些巨石;需要更快的洪水。事实上,有些大圆石已经被运送了几十英里。据估计,洪水的速度为每小时4到20英里(6到30公里)。麻省理工学院的本杰明·维斯补充道:

你需要充满能量的洪水环境才能搬运那么大又重的岩石。这是一件很特别的事情,它可能预示着火星上当地水文或区域气候的根本变化。

Round lake with river emptying into it.

耶泽罗陨石坑曾经被水填满,正如这幅艺术家的插图所示。形成三角洲的河流在图像的右侧。图片由NASA/ jpl -加州理工学院提供。

一个波动的湖

此外,新的证据支持科学家先前的想法,即湖泊填满了火山口的边缘。然而,它也表明,在湖泊历史的后期,水位随时间波动。到那时,海平面比最高高度低了大约330英尺(100米)。最终,就像地球上其他地方一样,这个湖完全干涸了。

来自伦敦帝国理工学院的桑吉夫·古普塔是研究报告的合著者,他说:

更好地了解Jezero三角洲是了解该地区水文变化的关键。它可能会提供有价值的见解,解释为什么整个星球都干涸了。

在一个古老的火星湖泊中寻找生命

总的来说,Perseverance的主要任务是寻找古代微生物生命的证据。研究人员还指出,在三角洲的悬崖底部有一层细粒黏土和泥岩。这些是保存这种被称为生物特征的微量证据的理想工具,如果它存在的话。漫游者在那里会发现什么?麻省理工学院的地质学家Tanja Bosak说:

我们现在有机会去寻找化石了。我们还需要一段时间才能到达那些我们希望能够采集生命迹象的岩石。所以,这是一场马拉松,有很大的潜力。

Multicolored aerial view of dried-out riverbed and duck-foot shaped delta.

这是来自美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)的古三角洲的彩色增强图像(以显示细节)。“毅力”号探测器降落在图片右下角的区域。图片由NASA/ jpl -加州理工学院/亚利桑那州立大学提供。

古普塔阐述:

这些结果也对取样岩石的选择策略产生影响。三角洲底部粒度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。顶部的巨石使我们能够对地壳岩石的旧碎片进行取样。这两个目标都是在火星样本返回之前对岩石进行取样和贮藏。