火星探地雷达揭示了长达数百年的环境变化 为寻找生命痕迹带来了希望

火星探地雷达揭示了长达数百年的环境变化 为寻找生命痕迹带来了希望 湖泊随后缩小,注入湖水的河流携带的沉积物形成了一个巨大的三角洲。随着时间的推移,湖泊逐渐消散,陨石坑中的沉积物被侵蚀,形成了今天地表可见的地质特征。火星毅力号漫游者 RIMFAX 地面穿透雷达对火星杰泽罗陨石坑西三角洲鹰嘴沟地区的测量。鹰嘴峡谷。资料来源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奥斯陆大学、加州大学洛杉矶分校、加州理工学院喷气推进实验室、美国国家航空航天局雷达显示,这些沉积和侵蚀时期经历了漫长的环境变化,这证实了根据从太空获取的火星图像对杰泽罗陨石坑地质历史的推断是准确的。加州大学洛杉矶分校地球、行星和空间科学教授、论文第一作者戴维-佩奇(David Paige)说:"从轨道上我们可以看到一堆不同的沉积物,但我们无法确定我们看到的是它们的原始状态,还是我们看到的是一个漫长地质故事的结尾。要想知道这些东西是如何形成的,我们需要看到地表以下的情况。"美国宇航局毅力号漫游车在第641个太阳从努克夏克角穿越杰泽罗西部三角洲到达陨石坑底部时的NAVCAM图像的人工智能插值视频。资料来源:Lior Rubanenko、Emily Cardarelli、Justin Maki、David Paige、加州大学洛杉矶分校、加州理工学院喷气推进实验室、NASA自 2021 年以来,这辆与汽车大小相当、携带七台科学仪器的漫游车一直在探索这个 30 英里宽的陨石坑,研究其地质和大气层,并采集样本。毅力号的土壤和岩石样本将由未来的探险队带回地球,并对其进行研究,以寻找过去生命的证据。2022 年 5 月至 12 月期间,"毅力号"从陨石坑底部驶入三角洲,三角洲是一大片有 30 亿年历史的沉积物,从轨道上看,与地球上的河流三角洲十分相似。火星毅力号漫游者 RIMFAX 地面穿透雷达对火星杰泽罗陨石坑西三角洲鹰嘴沟地区的测量。资料来源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奥斯陆大学、加州大学洛杉矶分校、加州理工学院喷气推进实验室、美国国家航空航天局当漫游车驶入三角洲时,"毅力"号的火星地表下实验雷达成像仪(RIMFAX)以 10 厘米的间隔向下发射雷达波,测量从地表下约 20 米深处反射的脉冲。通过雷达,科学家们可以看到沉积物的底部,从而揭示出被掩埋的陨石坑地面的顶面。多年的探地雷达研究和 RIMFAX 在地球上的测试使科学家们学会了如何从雷达反射中读取地下岩层的结构和成分。由此获得的地下图像显示的岩层可以像公路切口一样进行解读。RIMFAX 的副首席研究员佩奇说:"一些地质学家说,雷达能够看到地表下的情况,这有点像作弊。"火星毅力号漫游者 RIMFAX 地面穿透雷达对火星杰泽罗陨石坑西三角洲努克沙克角地区的测量。资料来源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奥斯陆大学、加州大学洛杉矶分校、加州理工学院喷气推进实验室、美国国家航空航天局RIMFAX 成像显示,在两个侵蚀期之间夹着两个不同的沉积期。加州大学洛杉矶分校和奥斯陆大学报告说,三角洲下面的陨石坑地面并不是均匀平坦的,这表明在湖泊沉积物沉积之前发生过一段时间的侵蚀。雷达图像显示,沉积物是规则的、水平的就像地球上沉积在湖泊中的沉积物一样。以前的研究曾怀疑过湖泊沉积物的存在,但这项研究证实了这一点。第二个沉积期是在湖面波动时,河水沉积出一个宽阔的三角洲,一度延伸到湖中很远的地方,但现在又被侵蚀回靠近河口的地方。佩奇说:"我们在岩石记录中看到的变化是由火星环境的大规模变化驱动的。我们能在如此小的地理区域内看到如此多的变化证据,这让我们能够将我们的发现扩展到整个陨石坑的范围,这真是酷毙了"。 ... PC版: 手机版:

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NASA 毅力号确认火星存在古代湖泊沉积物,红色星球曾温暖湿润宜居 美国宇航局(NASA)的毅力号火星探测器采集的数据证实了火星杰泽罗陨石坑存在古代湖泊沉积物,该研究成果于周五发表在《》杂志上。这一发现为火星曾经被水覆盖并可能孕育过微生物生命的理论提供了强有力的证据。 该研究由加州大学洛杉矶分校(UCLA)和奥斯陆大学的团队牵头,基于毅力号探测器在 2022 年数月间穿越火星表面时进行的地下扫描数据。探测器从陨石坑底部爬上了一个相邻的区域,该区域由辫状沉积岩特征组成,从轨道上看类似于地球上的河流三角洲。这些发现进一步证实了之前研究提出的观点 寒冷、干旱、毫无生机的火星曾经温暖、湿润,适宜生命存在。 毅力号的 RIMFAX 雷达仪器发出的探测信号使科学家能够“窥视”地下,以获得 20 米深的岩石层横截面视图。科学家们期待着对杰泽罗沉积物进行近距离研究,这些沉积物据信在约 30 亿年前形成,毅力号已经收集了相关样本,准备将来运回地球。来源 , 频道:@kejiqu 群组:@kejiquchat

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同位素分析揭示火星沉积物中有机物质的起源 访问:NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 尽管火星呈现出一片荒芜、尘土飞扬的景象,至今没有任何生命迹象,但它的地质特征,如三角洲、湖床和河谷,强烈暗示着火星表面曾经水流充沛。为了探索这种可能性,科学家们对这些地貌附近保存的沉积物进行了研究。这些沉积物的成分蕴含着早期环境条件的线索、随着时间推移形成地球的过程,甚至是过去生命的潜在迹象。在其中一项分析中,好奇号漫游车从盖尔陨石坑收集的沉积物揭示了有机物。盖尔陨石坑被认为是大约38亿年前因小行星撞击而形成的一个古老湖泊。然而,与地球上的有机物相比,这种有机物的碳-13同位素(13C)含量明显低于碳-12同位素(12C)含量,这表明火星上有机物的形成过程与地球上不同。大气中有机物的来源表明,火星表面可能含有比先前预期更多的有机化合物。资料来源:东京工业大学现在,一项研究阐明了这一差异,发现大气中的二氧化碳(CO2)光解为一氧化碳(CO)并随后还原,导致有机物中13C含量减少。这项研究由东京工业大学的上野雄一郎教授和哥本哈根大学的马修-约翰逊教授领导,于2024年5月9日发表在《自然-地球科学》杂志上。"在测量13C和12C之间的稳定同位素比率时,火星有机物的13C丰度占组成它的碳的0.92%到0.99%。这与地球沉积有机物(约1.04%)和大气二氧化碳(约1.07%)相比是极低的,这两种物质都是生物残留物,与陨石中有机物(约1.05%)并不相似,"Ueno解释说。早期的火星大气富含二氧化碳,其中同时含有13C和12C同位素。研究人员在实验室实验中模拟了火星大气成分和温度的不同条件。他们发现,当12CO2暴露在太阳紫外线(UV)照射下时,会优先吸收UV辐射,导致其解离成13C含量低的CO,而留下富含13C的CO2。在火星和地球的高层大气中也能观察到这种同位素分馏(同位素分离)现象,来自太阳的紫外线照射导致二氧化碳解离成13C含量耗尽的一氧化碳。在还原的火星大气中,CO 转化为简单的有机化合物,如甲醛和羧酸。在火星早期,地表温度接近水的冰点,不超过 300 K(27°C),这些化合物可能溶解在水中并沉淀在沉积物中。通过模型计算,研究人员发现,在二氧化碳与一氧化碳比例为 90:10 的大气中,如果二氧化碳转化为一氧化碳的比例为 20%,则沉积有机物的δ13CVPDB值为 -135‰。此外,剩余的CO2将富含13C,δ13CVPDB 值为 +20‰。这些值与"好奇号"探测器分析的沉积物中的值以及从火星陨石中估算的值非常吻合。这一发现表明,大气过程而非生物过程是早期火星有机物形成的主要来源。"如果这项研究的估计是正确的,那么火星沉积物中可能存在意想不到的大量有机物质。这表明,未来对火星的探索可能会发现大量的有机物质,"Ueno 说。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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NASA好奇号漫游车发现远古火星上存在类似地球环境的迹象 美国宇航局的"好奇号"漫游车继续寻找火星盖尔陨石坑条件可能支持微生物生命的迹象。图片来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS洛斯阿拉莫斯国家实验室空间科学与应用小组的帕特里克-加斯达(Patrick Gasda)是这项研究的第一作者,他说:"氧化锰很难在火星表面形成,所以我们没想到会在海岸线沉积物中发现如此高浓度的氧化锰。"在地球上,这类沉积物经常出现,因为大气中的高氧是由光合生命以及帮助催化锰氧化反应的微生物产生的。"在火星上,我们没有生命存在的证据,火星古老大气中产生氧气的机制也不清楚,因此氧化锰是如何形成并集中在这里的确实令人费解。"加斯达补充说:"这些发现表明火星大气或地表水中存在更大的过程,也表明需要做更多的工作来了解火星上的氧化作用。"ChemCam 由洛斯阿拉莫斯公司和法国国家空间研究中心(CNES)共同开发,它利用激光在岩石表面形成等离子体,然后收集光线,以量化岩石中的元素成分。漫游车探索的沉积岩由沙、淤泥和泥混合而成,与构成盖尔陨石坑大部分湖床岩石的泥质相比,沙质岩石的孔隙更大,地下水更容易通过沙质岩石。研究小组研究了锰如何在这些砂岩中富集例如,地下水渗过湖岸或三角洲口的砂岩以及哪种氧化剂可能导致岩石中锰的沉淀。在地球上,由于大气中的氧气,锰会变得富集,而微生物的存在往往会加速这一过程。地球上的微生物可以利用锰的多种氧化态作为新陈代谢的能量;如果远古火星上有生命存在,那么湖岸边这些岩石中增加的锰含量就会成为生命的有用能源。ChemCam仪器的首席研究员尼娜-兰扎(Nina Lanza)说:"这些古老岩石所揭示的盖尔湖环境,为我们提供了一个了解宜居环境的窗口,它看起来与今天地球上的地方惊人地相似。锰矿物在地球上湖岸的浅层含氧水域中很常见,在古老的火星上发现这种可识别的特征非常了不起"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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陨石大爆炸:NASA InSight 的地震数据如何改写火星历史 InSight任务的最新发现显示,火星每年经历280至360次重大陨石撞击,远远超过了之前根据卫星图像做出的估计。这种地震方法为确定火星和其他行星表面的日期提供了一种新方法。图片来源:NASA / JPL - Caltech这一新的认识源于 InSight 的地震仪捕捉到的地震数据,这些数据为确定整个太阳系行星表面的年代提供了一种更有效的方法。这项新研究由伦敦帝国学院和苏黎世联邦理工学院的科学家领导,是美国国家航空航天局(NASA)"洞察"号(InSight)任务的一部分,它揭示了陨石撞击造成的"火星地震"在火星上发生的频率。研究人员发现,火星每年要经历大约 280 到 360 次陨石撞击,产生的陨石坑直径超过 8 米,震撼着这颗红色星球的表面。这些火星地震是由InSight的"地震仪"(一种能够测量最轻微地面运动的仪器)探测到的,其发生率超过了之前根据火星表面卫星图像做出的估计。这些陨石坑是 2021 年 9 月 5 日流星体撞击火星形成的,是美国宇航局的 InSight 首次探测到的。这张由美国宇航局火星勘测轨道飞行器拍摄的增强彩色图像用蓝色突出显示了被撞击扰动的尘埃和土壤,以便让人眼更清楚地看到细节。图片来源:NASA/JPL-Caltech美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那大学研究人员说,这些地震数据可能是测量陨石撞击率的更好、更直接的方法,可以帮助科学家更准确地确定太阳系行星表面的日期。该研究的共同第一作者、伦敦帝国理工学院地球科学与工程系副研究员纳塔利娅-沃伊奇卡博士(Dr. Natalia Wojcicka)说:"通过使用地震数据来更好地了解陨石撞击火星的频率以及这些撞击是如何改变火星表面的,我们可以开始拼凑出这颗红色行星的地质历史和演变时间表。"你可以把它想象成一种'宇宙时钟',帮助我们确定火星表面的日期,或许还能进一步确定太阳系其他行星的日期。"这项研究发表在今天(6 月 28 日)出版的《自然-天文学》杂志上。拼贴图显示美国宇航局"洞察"号(InSight)着陆器上的地震仪首先探测到的三颗流星体撞击,随后被该局的火星勘测轨道器使用其 HiRISE 相机捕捉到。图片来源:NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学多年来,科学家们一直利用火星和其他行星表面的陨石坑数量作为"宇宙时钟"来估算行星的年龄较老的行星表面比较年轻的行星表面有更多的陨石坑。为了用这种方法计算行星年龄,科学家们传统上使用基于月球上的陨石坑的模型来预测不同大小的陨石撞击随着时间推移的速度。要将这些模型应用到火星上,需要根据大气层如何阻止最小的撞击物撞击火星表面,以及火星的大小和在太阳系中的位置的不同进行调整。对于宽度小于 60 米的小陨石坑,火星科学家还能够利用卫星图像观察新陨石坑形成的频率,但通过这种方法发现的陨石坑数量远低于预期。艺术家描绘的在火星表面运行的 InSight 着陆器。InSight是"利用地震勘测、大地测量学和热传输进行内部探测"的简称,它是一个着陆器,旨在对火星进行自45亿年前形成以来的首次彻底检查。图片来源:NASA/JPL-Caltech这项新研究是了解火星地震活动和内部结构的"洞察者"(InSight)任务的一部分,研究人员发现了一种以前从未认识到的地震信号模式,这是陨石撞击产生的。与典型的地震信号相比,这些信号的高频波比例更大,而且还具有其他特征,因此被称为"极高频"火星地震。研究人员通过观察卫星图像捕捉到的新形成的陨石坑,发现流星体撞击的速度高于之前的估计,并且与月球表面陨石坑的推断数据一致。这凸显了以前的模型和估计的局限性,以及需要更好的模型来了解陨石坑的形成和陨石对火星的撞击。为了解决这个问题,科学家团队利用美国宇航局的InSight着陆器及其极其灵敏的地震仪SEIS来记录可能由陨石撞击引起的地震事件。SEIS 检测到了这些频率极高的火星地震所特有的地震特征,研究人员发现这些特征表明是流星体撞击,与其他地震活动不同。利用这种新的撞击探测方法,研究人员发现了比卫星成像预测更多的撞击事件,特别是对于产生只有几米宽陨石坑的小型撞击。研究报告的合著者、伦敦帝国学院地球科学与工程系的加雷思-柯林斯教授说:"事实证明,SEIS仪器在探测撞击方面取得了令人难以置信的成功如果我们想了解撞击发生的频率,聆听撞击似乎比寻找撞击更有效。"研究人员认为,在未来的着陆器上部署更小、更经济实惠的地震仪,可以进一步加深我们对火星撞击率和内部结构的了解。这些仪器将帮助研究人员探测到更多的地震信号,为了解火星和其他行星的陨石撞击及其内部结构提供更全面的数据集。沃伊奇卡博士说:"为了了解行星的内部结构,我们使用了地震学。这是因为当地震波穿过或反射行星地壳、地幔和地核中的物质时,它们会发生变化。通过研究这些变化,地震学家可以确定这些层是由什么构成的,有多深。""在地球上,通过查看遍布全球的地震仪的数据,你可以更容易地了解我们星球的内部结构。然而,火星上只有一个SEIS。为了更好地了解火星的内部结构,我们需要更多分布在火星上的地震仪。"除了发表在《自然-天文学》上的新研究之外,该团队还参与了今天发表在《科学进展》上的另一项研究,该研究利用"洞察"号记录的图像和大气信号来估算火星上撞击发生的频率。尽管采用了不同的方法,但这两项研究都得出了类似的结论,从而加强了总体研究结果。编译自/ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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“毅力号”漫游车登陆火星已有三年 继续上路寻找火星生命 在火星上的三年时间里,美国国家航空航天局的"毅力号"漫游车在探索火星表面方面取得了令人瞩目的进展,发现了火星上水的历史证据以及暗示可能存在远古生命的地质特征。正在进行的任务和预期的样本送回工作有望加深我们对火星以及我们在宇宙中的位置的了解。任务亮点和发现Czaja 在加州大学文理学院地球科学系任教。他是一名古生物学家和天体生物学家,与加州大学的三名研究生 Andrea Corpolongo、Brianna Orrill 和 Sam Hall 一起,利用配备了定制地球科学和成像工具的漫游车,帮助美国国家航空航天局寻找火星上远古生命的证据。这项任务已经进行了三年,漫游车的表现非常出色。"毅力号表现出众。它太棒了。它拥有进行地质工作所需的强大仪器。它能用变焦镜头相机探索遥远的物体,并能以令人难以置信的分辨率聚焦于微小的物体,"Czaja 说。辛辛那提大学研究生 Andrea Corpolongo(左)和副教授 Andy Czaja 在辛辛那提天文台的望远镜前合影。他们是美国国家航空航天局(NASA)科学小组的成员,与毅力号漫游车一起探索火星。图片来源:安德鲁-希格利一路走来,这项任务记录了许多第一次:第一次动力飞行、第一次记录火星的声音、最长的自主驾驶(近半英里),以及关于火星地质、大气和气候的新发现。Czaja 是美国国家航空航天局(NASA)团队的一员,该团队负责决定漫游车在火星的哪个位置着陆。他还是科学小组的一员,该小组负责研究火星车的日常数据和发现,以决定火星车下一步该做什么。地质见解新发现之一是在杰泽罗火山口发现了原生火成岩。这些岩石是液态岩浆硬化的结果。它们为科学家提供了有希望改进地球已知年龄的线索。科学家们怀疑火星上曾经有长寿的河流、湖泊和溪流。如今,火星上的水被发现存在于两极的冰层中,并被困在火星表面之下。Czaja和他的学生Corpolongo是发表在《地球物理研究杂志-行星》上的一篇论文的共同第一作者,该论文根据火星车在火山岩中发现的水合硫酸镁,揭示了火星可能也有热液系统。当这些岩石冷却并断裂时,它们就会成为适合生命居住的环境。Corpolongo 还在同一期刊上发表了一篇类似的研究论文,该论文由 Czaja 合著,详细介绍了漫游车使用 SHERLOC 深紫外拉曼和荧光仪器分析样本的结果。这两篇论文的作者都是美国国家航空航天局(NASA)参与该项目的数十位研究人员。漫游车收集的样本可能最终会回答我们在宇宙中是否孤独的问题。探寻远古生命"我们还没有在这些矿藏中发现任何生命的确切证据。但是,如果岩石中藏有微生物化石,它们也太小了,漫游车无法看到,"Czaja 说。他希望预期中的"火星样本送回"任务能够获得资助,以取回科学家们花了三年时间装满有趣岩芯的密封钛管。这些水合矿物将水困在自身内部,并记录了它们如何以及何时形成的历史。将这些矿物样本送回地球将使研究人员能够利用最灵敏的仪器探索火星水和气候的历史,以及可能存在的远古生命的证据。旅程仍在继续但这又仅仅是个开始。"毅力号"开始从陨石坑底部向三角洲前方进行已经经过深思熟虑的探索,三角洲是由一条古老的河流或排水道形成的,它在那里遇到了沉积岩,这些沉积岩通常含有被困的矿物质,也是寻找远古生命证据的另一条途径。去年,漫游车来到陨石坑的边缘,这里曾经是一个巨大的湖泊,漫游车正在那里探索碳酸镁沉积物。将毅力号送往杰泽罗火山口的决定似乎已见成效。"当然。我们还可以去其他地方,那里可能也一样好,"他说。"在探索所有地方之前都不会知道。但选择杰泽罗是有充分理由的,而且它也是完全合理的。"1 月份,Ingenuity 直升机在第 72 次飞行中着陆,旋翼受损,它的飞行生涯似乎就此结束。但"毅力号"仍在继续前行。因为它仍有 15 个样品管可供使用,以采集更多有趣的地质标本。接下来,漫游车将驶出杰泽罗环形山,探索更广阔的区域。他们很可能会发现40亿年前或更久之前的岩石。火星上可能藏有叠层石,或者含有肉眼可见的古代分层细菌垫的岩石。在地球上,这些岩石有时会出现在间歇泉盆地等极端环境中。在科学团队面前,发现的视野每天都在不断扩大。"我希望'毅力号'能激起我们更多探索火星的欲望,"Czaja 说。"带回的样本将使我们能够在未来的岁月里研究火星,并用尚未发明的仪器寻找远古生命的证据。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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