锲而不舍的漫游者揭示了耶泽罗陨石坑的水的过去

©NASA

Jezero火山口

美国国家航空航天局(NASA)最新发布的这颗红色星球上的六轮照片表明,该地区曾经历过严重的洪水事件。

美国国家航空航天局(NASA)“毅力”号火星探测器科学团队的一篇新论文详细描述了耶泽罗陨石坑(Jezero)现已干涸的湖泊的水文循环,这比最初认为的更加复杂和有趣。这些发现是基于漫游者提供的详细图像,这些长而陡峭的斜坡被称为陡坡,或三角洲中的陡坡,这些陡坡是由一条古老河流的河口沉积物堆积而成的,很久以前,这条河流为火山口的湖泊提供了水源。

这些图像显示,数十亿年前,当火星的大气层足够厚,水可以流过它的表面时,Jezero的扇形河三角洲经历了后期的洪水事件,把陨石坑外高地的岩石和碎片带到了那里。

由探测器的左派和右派Mastcam-Z相机及其远程显微图像,或RMI (SuperCam仪器)的一部分,他们还提供洞察,探测器可以最好的寻找岩石和沉积物样品,包括那些可能含有有机化合物和其他证据,一旦生命存在。

探测车团队长期以来一直计划访问该三角洲,因为那里可能隐藏着古代微生物生命的迹象。该任务的主要目标之一是收集样本,这些样本可能会被多任务火星样本返回计划带到地球上,使科学家能够使用强大的实验室设备分析这些材料,这些设备太大了,无法带到火星上。

《科学》杂志今天在线发布了一篇关于“毅力”号陡坡图像的论文,这是“毅力”号2月18日着陆后首次发布的数据研究。

毅力的科迪亚克的时刻

在拍摄照片的时候,这些陡坡在探测车的西北方向,大约1.2英里(2.2公里)远。在探测车的西南方向,大约同样的距离,还有一块突出的岩石露出地面,研究小组称之为“科迪亚克”。在古时候,科迪亚克位于三角洲的南部边缘,那里在当时应该是一个完整的地质结构。

在“毅力”号到达之前,科迪亚克只在轨道上拍摄了照片。从表面看,探测车的mastcamz和RMI图像首次揭示了科迪亚克东侧的地层学——岩层的顺序和位置,这提供了地质沉积物的相对时间的信息。那里的倾斜和水平分层是地质学家在地球上看到的河流三角洲。

来自法国南特实验室Planétologie et Géodynamique的科学家尼古拉斯·曼戈尔德(Nicolas Mangold)是这篇论文的主要作者,他说:“以前在火星上从未见过如此保存完好的地层。”“这是一项关键的观察,使我们能够彻底确认耶泽罗湖和河流三角洲的存在。在我们到达三角洲的几个月前,更好地了解水文情况,将会给我们带来巨大的回报。”

虽然科迪亚克号的结果很重要,但最让探测器科学团队感到惊讶的是东北方陡坡的图像。

移动的石头

这些陡坡的图像显示,它们下半身的层次感与科迪亚克的相似。但在每一处陡峭的岩壁上方,Mastcam-Z和RMI都捕捉到了石头和巨石。

曼戈尔德说:“我们在陡坡上看到了明显的岩层,其中包含直径达5英尺(1.5米)的巨石,我们知道它们不应该出现在那里。”

这些水层意味着,为三角洲提供水源的缓慢而蜿蜒的水道一定是被后来快速流动的山洪改变了。曼戈尔德和科考队估计,运送这些巨石所需的水流——有些长达数十英里——必须以每小时4到20英里(6到30公里)的速度流动。

“这些结果也对取样岩石的选择策略产生了影响,”来自伦敦帝国理工学院(Imperial College, London)的Perseverance科学家桑吉夫·古普塔(Sanjeev Gupta)说,他是这篇论文的合著者。“三角洲底部粒度最细的物质可能是我们找到有机物和生物特征证据的最佳选择。顶部的巨石使我们能够对地壳岩石的旧碎片进行取样。这两个目标都是在火星样本返回之前对岩石进行取样和贮藏。”

一个深度不断变化的湖

在耶泽罗陨石坑以前的湖泊历史早期,它的水位被认为已经高到足以覆盖陨石坑的东部边缘,在那里的轨道图像显示了一条流出河流的痕迹。这篇新论文补充了这种想法,描述了Jezero湖的大小随着时间的推移而剧烈波动,它的水位在水体最终完全消失之前上升和下降了几十码。

虽然目前还不清楚这些水位的波动是由洪水还是更缓慢的环境变化造成的,但科学团队确定,它们发生在耶泽罗三角洲历史的后期,当时湖泊水位低于湖泊最高水位至少330英尺(100米)。该团队期待在未来做出更多的深入研究:德尔塔将是探测器团队明年即将进行的第二次科学活动的起点。

“更好地了解Jezero三角洲是了解该地区水文变化的关键,”Gupta说,“它可能为了解整个星球干涸的原因提供有价值的见解。”

更多的毅力

“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。火星车将描绘火星的地质和过去的气候特征,为人类探索这颗红色星球铺平道路,并成为收集和储存火星岩石和风化层的首个任务。

随后,美国宇航局将与欧洲航天局(ESA)合作,向火星发射航天器,从火星表面收集这些密封的样本,并将它们送回地球进行深入分析。

“火星2020坚持者”任务是美国宇航局月球到火星探索方法的一部分,其中包括将帮助人类探索这颗红色星球的阿耳特弥斯月球任务。

喷气推进实验室是由加州帕萨迪纳的加州理工学院管理的,负责建造和管理“毅力”号漫游者的操作。

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