祝融號閉上眼睛前,收集火星低緯地區近期水活動證據

作者 | 發布日期 2023 年 05 月 01 日 16:02 | 分類 天文 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
祝融號閉上眼睛前,收集火星低緯地區近期水活動證據


火星曾經擁有豐富的地表水源,NASA、ESA 等機構都找到大量火星古代水的證據。最近,中國祝融號火星車數據更發現火星近期水活動證據,指出火星 40 萬年前還是一個富含鹽分的水世界。

2021 年 5 月,中國祝融號火星車於火星烏托邦平原著陸,雖然目前它高機率因未撐過火星冬季而停止運作,但它收集的科學探測數據正在讓我們更進一步揭開火星面貌。

過去研究已證明早期火星曾存在大量液態水,後來伴隨火星早期大氣逸散,氣候環境發生重大轉變,極低氣壓與水氣含量導致現代火星難以穩定維持液態水,頂多以固態或氣態形式存在。

NASA 的鳳凰號火星著陸器於 2008 年 5 月 25 日成功在火星北極軟著陸,其觀測到的液滴能證明當前火星高緯度地區夏季會出現含鹽液態水,數值模擬也顯示當今火星某些地方具有適合液態水短暫存在的氣候條件,但對於氣溫最高的火星低緯度地區來說,是否存在液態水至今仍缺少直接觀測證據。

由中國科學院地質與地球物理研究所秦小光研究員領導的團隊,分析祝融號搭載的導航地形相機、多光譜相機、火星表面成分探測儀等設備數據,研究該地區沙丘表面微觀形貌特徵與物質成分特徵,首次發現祝融號著陸區的沙丘表面存在結殼、龜裂、團粒化、多邊形脊、帶狀水痕等表面特徵。

光譜數據分析表明沙丘表面富含含水硫酸鹽、蛋白石、含水鐵氧化物等成分,結合祝融號火星氣象儀實測數據、其它火星探測器的地表觀測氣象數據,在排除地下水和二氧化碳可能後,研究人員確定這些表面特徵與降溫時在含鹽沙丘表面的降霜或降雪有關,表明該地區存在近期水活動證據,揭示揭示晚亞馬遜紀(7 億年前)火星水圈比傳統認為的更加活躍。

火星低緯度地區仍有機會出現濕潤環境

含鹽沙粒促使霜雪在低溫下融化形成含鹽液態水,鹽水乾燥後含水的硫酸鹽、蛋白石和鐵氧化物等礦物膠結沙粒形成風沙團粒、結殼,進一步乾燥形成龜裂,後期降霜降雪再次落在結殼上,又進一步形成多邊形脊與帶狀水痕等液態水活動痕跡。

同時根據沙丘上隕石坑統計,沙丘形成於距今大約 40~140 萬年前,相當於晚亞馬遜紀火星地軸大傾角時期,水汽從極地冰蓋向赤道方向擴散傳輸,導致火星低緯度地區出現多次濕潤環境,研究團隊認為,火星地軸大傾角時低緯度地區低溫有助於降霜降雪,導致含鹽沙丘表面結殼和團粒化,造成沙丘固化並留下液態水活動痕跡。

這項發現填補了火星低緯度地區液態水地面觀測證據的空白,表明就算在表面溫度相對溫暖的低緯度地區,仍有機會出現潮濕環境,為未來尋找適居環境、生命存在提供關鍵線索。

祝融號火星車從 2022 年 5 月進入休眠模式至今,沒有再與團隊進行過任何交流,它是否還有機會從長時間的沉睡中甦醒過來還有待觀察,但至少在閉上機器眼之前,它進行了一些有價值的科學觀察。

新論文發表在《科學前緣》期刊。

(首圖來源:pixabay