火星探地雷達揭示了數百年的環境變化為尋找生命痕跡帶來了希望
如果火星上曾經存在過生命,那麼”毅力號”漫遊車在傑澤羅隕石坑底部對湖泊沉積物的驗證,則增強了在隕石坑中發現生命痕蹟的希望。由加州大學洛杉磯分校和奧斯陸大學領導的研究小組在《科學進展》雜誌上發表的最新研究表明,隕石坑曾在某一時刻充滿了水,在隕石坑底部沉積了多層沉積物。
湖泊隨後縮小,注入湖水的河流攜帶的沉積物形成了一個巨大的三角洲。隨著時間的推移,湖泊逐漸消散,隕石坑中的沉積物被侵蝕,形成了今天地表可見的地質特徵。
火星毅力號漫遊車RIMFAX 地面穿透雷達對火星傑澤羅隕石坑西三角洲鷹嘴溝地區的測量。鷹嘴峽谷。資料來源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奧斯陸大學、加州大學洛杉磯分校、加州理工學院噴射推進實驗室、美國國家航空暨太空總署
雷達顯示,這些沉積和侵蝕時期經歷了漫長的環境變化,這證實了根據從太空獲取的火星圖像對傑澤羅隕石坑地質歷史的推斷是準確的。
加州大學洛杉磯分校地球、行星和太空科學教授、論文第一作者戴維-佩奇(David Paige)說:”從軌道上我們可以看到一堆不同的沉積物,但我們無法確定我們看到的是它們的原始狀態,還是我們看到的是一個漫長地質故事的結尾。要想知道這些東西是如何形成的,我們需要看到地表以下的情況。”
美國太空總署毅力號漫遊車在第641個太陽從努克夏克角穿越傑澤羅西部三角洲到達隕石坑底部時的NAVCAM圖像的人工智慧插值影片。資料來源:Lior Rubanenko、Emily Cardarelli、Justin Maki、David Paige、加州大學洛杉磯分校、加州理工學院噴射推進實驗室、NASA
自2021 年以來,這輛與汽車大小相當、攜帶七台科學儀器的漫遊車一直在探索這個30 英里寬的隕石坑,研究其地質和大氣層,並採集樣本。毅力號的土壤和岩石樣本將由未來的探險隊帶回地球,並對其進行研究,以尋找過去生命的證據。
2022 年5 月至12 月期間,”毅力號”從隕石坑底部駛入三角洲,三角洲是一大片有30 億年曆史的沉積物,從軌道上看,與地球上的河流三角洲十分相似。
火星毅力號漫遊車RIMFAX 地面穿透雷達對火星傑澤羅隕石坑西三角洲鷹嘴溝地區的測量。資料來源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奧斯陸大學、加州大學洛杉磯分校、加州理工學院噴射推進實驗室、美國國家航空暨太空總署
當漫遊車駛入三角洲時,”毅力”號的火星地表下實驗雷達成像儀( RIMFAX)以10 公分的間隔向下發射雷達波,測量從地表下約20 公尺深處反射的脈衝。透過雷達,科學家可以看到沉積物的底部,從而揭示被掩埋的隕石坑地面的頂部。
多年的探地雷達研究和RIMFAX 在地球上的測試使科學家學會如何從雷達反射中讀取地下岩層的結構和成分。由此獲得的地下影像顯示的岩層可以像公路切口一樣解讀。
RIMFAX 的副首席研究員佩奇說:”一些地質學家說,雷達能夠看到地表下的情況,這有點像作弊。”
火星毅力號漫遊車RIMFAX 地面穿透雷達對火星傑澤羅隕石坑西三角洲努克沙克角地區的測量。資料來源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奧斯陸大學、加州大學洛杉磯分校、加州理工學院噴射推進實驗室、美國國家航空暨太空總署
RIMFAX 影像顯示,在兩個侵蝕期之間夾著兩個不同的沉積期。加州大學洛杉磯分校和奧斯陸大學報告說,三角洲下面的隕石坑地面並不是均勻平坦的,這表明在湖泊沉積物沉積之前發生過一段時間的侵蝕。雷達影像顯示,沉積物是規則的、水平的–就像地球上沉積在湖泊中的沉積物一樣。先前的研究曾懷疑湖泊沉積物的存在,但這項研究證實了這一點。
第二個沉積期是在湖面波動時,河水沉積出一個寬闊的三角洲,一度延伸到湖中很遠的地方,但現在又被侵蝕回靠近河口的地方。
佩奇說:”我們在岩石記錄中看到的變化是由火星環境的大規模變化所驅動的。我們能在如此小的地理區域內看到如此多的變化證據,這讓我們能夠將我們的發現擴展到整個隕石坑的範圍,這真是酷斃了”。
編譯自/ scitechdaily