中国祝融号火星车探测火星表面下的神秘多边形

在冰雪中的玫瑰

一张来自中国祝融号火星车的图像显示了前景中的航天器硬件和背景中的火星地形。信用:CNSA

（）据今日宇宙（南希·阿特金森）：中国的祝融号火星车配备了探地雷达系统，允许它窥视火星表面之下。研究人员宣布了对祝融在Utopia Planitia着陆点扫描的新结果，称他们在机器人的整个行程中发现了位于约35米深度的不规则多边形楔形物。

这些物体直径从几厘米到几十米不等。科学家们认为，这些埋藏的多边形是数十亿年前火星上冻融循环的结果，但它们也可能是火山喷发的冷却熔岩流。

祝融火星车于2021年5月15日登陆火星，使中国成为第二个成功登陆火星的国家。这辆可爱的火星车以中国火神命名，探索了它的着陆点，发回了照片——包括一张由远程相机拍摄的着陆器自拍——研究了火星的地形，并用探地雷达(GPR)仪器进行了测量。

Zhurong的主要任务寿命为三个地球月，但在进入计划的冬眠之前，它成功地运行了一个地球年多一点。然而，自2022年5月以来，漫游者一直没有音讯。

中国科学院地质与地球物理研究所的研究人员处理了朱荣的数据，他们表示，探地雷达为欧空局的火星快车和中国自己的天问一号轨道飞行器等任务的轨道雷达探测提供了重要的补充。他们说，原位探地雷达测量可以提供沿探测器导线大约100米深度内浅层结构和成分的关键局部细节。

Utopia Planitia是Utopia内的一个大平原，Utopia是公认的火星上(也是太阳系中)最大的撞击盆地，估计直径为3，300公里。在它的一生中，火星车总共行驶了1921米。



a，Utopia Planitia的地形图，显示了祝融火星车、维京2号着陆器和坚忍号火星车的着陆地点。那个？4?千米高程等高线如图所示。具有多边形地形的四个局部区域(c-f)用白色方块标记。b、祝融火星车从Sol 11穿越Sol 113 (HiRISE图像:ESP_073225_2055)。绿色部分表示从图2中识别出的掩埋多边形的楔形(P1–P16)。紫色线段表示多边形的内部。c–f，乌托邦平面图中四个具有代表性的多边形的HiRISE图像，它们的位置标记在a中:PSP_002202_2250 (c)，PSP_006962_2215 (d)，PSP_002162_2260 (e)和PSP_003177_2275 (f)。请注意多边形大小的空间比例范围。c–f中显示的多边形的平均直径在扩展数据图6中计算。鸣谢:HiRISE图像:美国国家航空航天局/JPL/亚利桑那大学。

由张磊领导的研究人员在他们发表在《自然天文学》上的论文中写道，火星车的雷达在大约1.2公里的距离内探测到了16个多边形楔形物，这表明在乌托邦平原下广泛分布着类似的地形。

这些探测到的特征可能形成于37-29亿年前，在火星上的西方晚期-亚马逊早期时代，“可能伴随着古代潮湿环境的终止”。这个古多边形地形，无论有没有被侵蚀，都被后来的地质过程所掩埋。

虽然在以前的许多任务中已经在火星的几个地区看到过多边形地形，但这是第一次有埋藏多边形特征的迹象。

研究人员写道，埋藏的多边形地形需要寒冷的环境，这可能与早期火星上南部乌托邦平原的水/冰冻融过程有关。

论文解释说:“楔形体中冻融过程所需的水和冰的可能存在，可能来自火星地下含水层低温抽吸诱导的水分迁移，空气中的降雪或孔隙冰沉积的蒸汽扩散。”



祝融着陆场多边形地形形成过程示意图。a、表面热收缩裂缝的起源。b .由水冰或土壤物质填充的裂缝的形成，造成三种类型的多边形地形(冰楔、复合楔和沙楔多边形)。c，西方晚期-亚马逊早期地表多边形地形的稳定，可能伴随着古代潮湿环境的停止。d，古多边形地形，不管有没有被侵蚀，后来都被覆盖物的沉积掩埋在亚马逊河流域。火星表面图像是由导航和地形相机(NaTeCam)获取的。鸣谢:张等，来自《自然·天文》(2023)。DOI: 10.1038/s41550-023-02117-3

祝融的雷达数据的早期研究表明，在同一时间范围内的多次洪水在乌托邦平原的表面下产生了几层。

虽然这篇新论文表明，最有可能的形成机制是潮湿沉积物干燥后产生的土壤收缩，产生了泥裂缝，但是，冷却熔岩的收缩也可能产生了热收缩裂缝。

不管怎样，他们注意到火星气候的巨大变化是多边形形成的原因。

研究人员写道:“埋藏的古多边形地形上覆盖材料的地下结构表明，此后一段时间出现了显著的古气候转变。”“大约-35米深度上下的对比代表了古代火星时期水活动或热条件的显著转变，这意味着在中低纬度地区存在气候剧变。”