美国国家航空航天局坚持不懈的漫游者解密火星湖的古老历史

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这幅360度的镶嵌图来自杰泽罗陨石坑内的“艾雷山”位置，是由毅力号火星车的Mastcam-Z在11月3日至6日拍摄的993张独立图像生成的。在太阳会合期间，漫游者在艾雷山停留了几个星期。图像：美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学/MSSS

（）据美国宇航局喷气推进实验室：现在，在火星上的第1000天，这个任务已经穿越了一个古老的河流和湖泊系统，沿途收集了宝贵的样本。

为了纪念它在红色星球上的第1000个火星日，美国国家航空航天局的毅力漫游者最近完成了对古老河流三角洲的探索，该三角洲拥有数十亿年前填满Jezero陨石坑的湖泊的证据。这位六轮科学家迄今为止已经收集了总共23个样本，揭示了火星这一地区的地质历史。

一个名为“勒弗罗伊湾”的样本含有大量细粒二氧化硅，这是一种已知保存地球上古代化石的材料。另一个“奥蒂斯峰”含有大量的磷酸盐，正如我们所知，这通常与生命有关。这两个样本都富含碳酸盐，可以保存岩石形成时的环境条件记录。

这些发现于12月12日星期二在旧金山举行的美国地球物理学联合会秋季会议上公布。

“我们选择Jezero陨石坑作为着陆点，因为轨道图像显示了一个三角洲——这是一个大型湖泊曾经填满陨石坑的明显证据。“毅力”项目的科学家、加州理工学院的肯·法利说:“湖泊是潜在的宜居环境，三角洲岩石是埋葬地质记录中的化石等古代生命迹象的绝佳环境。”。“经过彻底的勘探，我们拼凑了陨石坑的地质历史，从头到尾绘制了它的湖泊和河流阶段。”



这张火星Jezero陨石坑的图片覆盖了从轨道上探测到的矿物数据。绿色代表碳酸盐——在水环境中形成的矿物质，其条件可能有利于保存古代生命的迹象。美国国家航空航天局的毅力号目前正在探索Jezero的风扇(中心)上方的绿色区域。图像：美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院/MSSS/JHU-APL

Jezero形成于大约40亿年前的一次小行星撞击。在毅力号于2021年2月着陆后，任务小组发现火山口底部是由地下岩浆或地表火山活动形成的火成岩构成的。此后，他们发现了砂岩和泥岩，标志着数亿年后陨石坑中第一条河流的到来。在这些岩石之上是富含盐分的泥岩，这标志着一个正在经历蒸发的浅水湖的存在。该小组认为该湖最终直径增长到22英里(35公里)，深度达到100英尺(30米)。

后来，快速流动的水从Jezero外面带着巨石，将它们分布在三角洲顶部和火山口的其他地方。

“我们能够在轨道图像中看到Jezero历史中这些章节的大致轮廓，但需要坚持不懈地靠近才能真正理解时间线的细节，”Libby Ives说，他是南加州美国国家航空航天局喷气推进实验室的博士后研究员，该实验室负责管理该任务。

诱人的样品

“毅力号”收集的样本大约有一支教室粉笔那么大，被储存在特殊的金属管中，作为美国国家航空航天局和欧洲航天局(ESA)联合开展的火星样本返回活动的一部分。将试管带到地球将使科学家能够用强大的实验室设备研究样本，这些设备太大了，无法带到火星。

为了决定收集哪些样本，毅力号首先使用磨损工具磨损一块潜在的岩石，然后使用精密科学仪器研究岩石的化学成分，包括JPL建造的X射线岩石化学行星仪器，或PIXL。

在该团队称为“比尔湾”的目标上，PIXL发现了碳酸盐——在水环境中形成的矿物质，其条件可能有利于保存有机分子。(有机分子是由地质和生物过程形成的。)这些岩石还富含二氧化硅，这种材料非常适合保存有机分子，包括那些与生命相关的分子。

“在地球上，这种细颗粒二氧化硅是你经常在曾经是沙地的地方发现的，”JPL的摩根·凯布尔说，他是PIXL的副首席研究员。“在这种环境下，地球上古代生命的遗迹可以被保存下来，以后再被发现。”

毅力号的仪器能够检测到微观的化石状结构和可能由古代微生物留下的化学变化，但他们还没有看到任何证据。



美国国家航空航天局“毅力”号火星探测器上的仪器之一PIXL分析了一个被称为“欧泽瀑布”的磨损岩石区域的化学组成，发现它富含含有磷酸盐的矿物质，这种物质存在于所有已知生命的DNA和细胞膜中。图像：美国国家航空航天局/JPL加州理工学院/MSSS

在PIXL检测的另一个名为“Ouzel Falls”的目标，仪器检测到了与磷酸盐相关的铁的存在。磷酸盐是所有已知陆地生物的DNA和细胞膜的组成部分，也是帮助细胞携带能量的分子的一部分。

在评估了PIXL在每个磨损区域的发现后，该团队向漫游者发出了收集附近岩石核心的命令:勒弗罗伊湾在比尔湾附近收集，奥蒂斯峰在奥泽尔瀑布。

凯布尔说:“我们有理想的条件来寻找古代生命的迹象，我们在那里发现了碳酸盐和磷酸盐，这表明有水，适合居住的环境，以及二氧化硅，这在保存方面非常好。”

当然，毅力号的工作还远远没有完成。该任务正在进行的第四次科学活动将探索Jezero陨石坑的边缘，靠近峡谷入口，那里曾经有一条河淹没了陨石坑底部。沿着边缘发现了丰富的碳酸盐沉积物，这在轨道图像中非常突出，就像浴缸中的一个环。

关于任务的更多信息

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。该漫游车将描述该星球的地质和过去的气候，为人类探索红色星球铺平道路，并成为收集和缓存火星岩石和风化层(破碎的岩石和灰尘)的第一次任务。

随后的美国国家航空航天局任务，与欧空局(欧洲航天局)合作，将向火星发送航天器，从表面收集这些密封的样本，并将它们返回地球进行深入分析。

火星2020毅力任务是美国国家航空航天局月球到火星探索方法的一部分，其中包括阿尔特弥斯月球任务，这将有助于为人类探索红色星球做准备。

由加州帕萨迪纳市的加州理工学院为美国国家航空航天局管理的JPL，建造并管理“毅力”号火星车的运营。