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我国首次!祝融号火星车着陆区发现岩化板状硬壳层

2022-05-13 13:50:31 光明日报

从中国科学院国家空间科学中心获悉,该中心空间天气学国家重点实验室刘洋研究员团队利用我国首次火星探测任务天问一号祝融号火星车获取的短波红外光谱和导航与地形相机数据,在着陆区发现了岩化的板状硬壳层,通过分析光谱数据发现,这些类似沉积岩的板状硬壳层富含含水硫酸盐等矿物。研究团队推断,这些富含硫酸盐的硬壳层可能是由地下水涌溢或者毛细作用蒸发结晶出的盐类矿物胶结了火星土壤后经岩化作用形成。这标志着祝融号在国际上首次实现了利用巡视器上的短波红外光谱仪在火星原位探测到含水矿物。

这一成果于5月11日发表在国际学术期刊《科学进展》(Science Advances)上。有评论认为,这一发现对理解火星的气候环境演化历史具有重要意义。

刘洋介绍,祝融号火星车着陆区位于经历了重塑事件的年轻亚马逊纪地层上,已有的研究认为火星在亚马逊纪时期气候寒冷干燥,液态水活动的范围和程度极其有限。但此次祝融号却在此区域发现水活动的迹象,“这表明亚马逊纪时期的火星水圈可能比以往认为的更加活跃”。

截至目前,祝融号火星车已经在火星北部低地的乌托邦平原区域行驶1年,累计行驶近两千米,获得了大量宝贵的科学探测数据。刘洋研究团队与合作者通过对祝融号火星表面成分探测器(MarSCoDe)获取的短波红外光谱和导航与地形相机(NaTeCam)数据进行分析,发现了一种形貌上类似沉积岩的岩石类型——板状的亮色岩石。这些板状岩石通常部分被灰尘和土壤覆盖,显示出剥落的表面,表明受到热应力和风成作用的物理风化。刘洋说:“我们利用短波红外光谱在这些亮色板状岩石中探测到了之前轨道数据在该区域没有识别到的含水矿物,这些光谱具有~1.9μm和~2.2μm吸收特征,推测其为含水硅或含水硫酸盐。”

研究团队认为这样的情况不可能通过大气中的水蒸气形成,也排除了表面曾有大规模水体活动的可能。他们提出了一种新的形成机制:沉积期前的土壤风化层在富含盐类的地下水上升或渗透期间经历了胶结和岩化作用,形成了观察到的板状岩石。

刘洋说:“这意味着祝融号着陆区以及火星北部平原的广泛区域可能含有大量以含水矿物形式存在的可利用水,可供未来载人火星探测的原位资源利用。”(齐芳)

标签: 我国首次 祝融号火星车着陆区 岩化板状硬壳层 含水矿物

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