六波长光谱学可以提供金星表面的新细节

©NASA

金星

三篇论文对金星表面的组成和演化提供了新的认识,金星表面隐藏在腐蚀性的高温大气之下。利用多波长轨道成像——作为VERITAS和EnVision任务一部分的六波段光谱学——科学家可以绘制出金星表面的铁含量,并绘制出有史以来第一张地质地图。

“以前的任务只拍摄了一个波长的图像,并使用了30年的地形数据来校正光谱。此外,它们的理论基础是关于金星在高温下光谱的样子。因此,之前的数据都是相当定性的,”行星科学研究所(Planetary Science Institute)资深科学家m·达比·代尔(M. Darby Dyar)说。

这些论文是基于新的数据从行星光谱实验室行星研究所的柏林,德国航空航天中心Dyar工作的地方与一个团队包括家Helbert,第一作者的“推导铁内容从过去和未来金星表面与新的高温实验室光谱发射率数据”出现在今天的科学进步。这个实验室在世界上是独一无二的,因为它可以在金星条件下获取岩石和矿物的光谱。这些新数据为下一个计划中的金星任务奠定了基础,最终能够确定那里的不同岩石。

Dyar作者在最新的两篇论文发表在今天的《科学的进步:“在金星表面风化:从动力学约束,光谱,和地球化学数据”在伊卡洛斯PSI资深科学家伊丽莎白·c·Sklute合著者,和“地理探测金星表面铁的内容有六个乐队可见近红外光谱学应承担的轨道”,发表在《地球物理研究快报》。

“我们对金星表面的地质情况知之甚少。我们所知道的仅有的一点是来自20世纪70年代的苏联着陆器和1996年结束的麦哲伦号任务的雷达数据。直到最近,金星还没有轨道光谱数据——这在其他行星上很常见——因为金星被厚厚的二氧化碳云覆盖。可见和近红外(VNIR)光不能穿透这些云,除非在一些非常小的近红外窗口的波长约1微米,”Dyar说。

“但现在我们在‘金星腔’中获得了光谱。我们可以对这些数据进行取样,以匹配轨道飞行器可能拥有的二氧化碳大气窗口。”“有5个窗口,我们可以放入6个光谱波段——金星快车使用的一个和另外5个。我们设计的六窗口光谱仪正被提议作为两项任务的一部分:美国领导的VERITAS任务和欧洲航天局名为EnVision的任务。

“新的实验室数据允许我们开发机器学习算法,可以从轨道上高精度地测量表面岩石的铁含量。这一点很重要,因为关键的火成岩类型具有独特的铁含量,所以我们可以在表面区分玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩。岩石类型的知识有助于我们理解金星表面是如何进化的,”她说。

“我们的《科学进展》论文基本上‘验证’了新的实验室数据,显示它们与20世纪70年代苏联登陆器在火星表面拍摄的光谱相匹配。”它们还可以让我们测量两个苏联着陆点玄武岩的铁含量,为以前未知的岩石提供现代化学数据。”Dyar说。

“《地球物理研究快报》的论文更明确地展示了我们如何仅利用这六个光谱波段的信息就可以确定金星表面岩石的FeO含量。这意味着,如果这些任务被选中,我们将能够利用岩石中的FeO成分从轨道上绘制出金星表面的地质图。”《伊卡洛斯》的论文研究了金星表面最近的火山活动问题,并提出与之前在非金星环境下进行的研究相反,金星表面在其腐蚀性大气中变化惊人地缓慢。这意味着火星表面不会像之前的研究表明的那样被单一矿物覆盖。我们的论文估计了金星表面的变化速度,从而限制了金星表面的年龄。”

代尔在这项研究上的部分工作是由美国宇航局的行星仪器概念促进太阳系观测项目(毕加索)资助的。

请跟着舱门走推特就像我们一样脸谱网