欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行

欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行 欧空局的"火星快车"轨道飞行器在庆祝其第25,000次轨道飞行时，捕捉到了一幅令人惊叹的火星高空图像，其中包括塔西斯地区和火卫一。二十多年来，这项任务广泛绘制了火星大气层地图，研究了火星卫星，并对火星表面和地质特征提出了新的见解，极大地推动了我们对火星的了解。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学火星快车于 2003 年底抵达火星，并于 2023 年 10 月 19 日完成其第 25000 次轨道飞行。在到达火星后的二十年里，轨道器彻底改变了我们对火星的认识。它比以往任何时候都更完整地描绘了火星的大气层，追溯了火星表面水的历史，对两颗火星小卫星进行了前所未有的详细研究，并传回了令人惊叹的火星三维景象。这张新照片也不例外。它的重点是塔西斯地区，该地区占火星表面的四分之一，是火星著名的巨型火山所在地。这里可以看到许多火山：奥林帕斯火山、阿尔西亚火山、帕沃尼斯火山和阿斯克雷乌斯火山，以及约维斯火山、比布利斯火山和尤利西斯托鲁斯火山。奥林帕斯火山（Olympus Mons）是最大的火山，高达近 22 千米（相比之下，地球上的珠穆朗玛峰只有 8.8 千米）。这幅来自欧空局火星快车的图像显示了火星的一个切面，以纪念欧空局火星快车的一个里程碑：它绕红色星球运行的第25000个轨道。这幅令人惊叹的景象展示了火山、山谷、陨石坑、云层，甚至还有火星最大的卫星火卫一的飞临。这幅图像由火星快车的高分辨率立体相机（HRSC）于 2023 年 10 月 19 日在第 25000 轨道上收集的数据组成。它是利用垂直于火星表面的天底通道视场和高分辨率立体相机彩色通道的数据制作的。地面分辨率小于450米/像素，图像中心约为2°N/248°E。图片来源：欧空局/德国航天中心/柏林大学峡谷和云彩火星上的火山虽然迷人，但它们并不是这里唯一有趣的特征。令人兴奋的是，火星快车还捕捉到了一位不速之客，它就是火星最大的卫星火卫一。按照太阳系的标准，火卫一距离火星非常近，它的轨道距离火星表面只有 6000 公里。而我们自己的月球距离地球表面大约 38.5 万公里。Noctis Labyrinthus 的裂缝峡谷火星快车曾多次观测过，包括在可视化飞越中也可以在三座火山横切画面的下方看到。在奥林匹斯山北面可以看到Lycus Sulci的大型滑坡，右上方还有Tantalus Fossae的沟谷。火星快车以前也探索过这些地貌。在画面的底部可以看到一些迷人的天气特征，蓝色的色彩悄然出现在这个原本沙色的场景中。这些色彩斑斓的云带是云：右边是一小条明亮的云带，左边是波纹状的"利波"云。当成堆的气流越过下方地形上的障碍物（如隆起的山脊）时，就会产生利波云，并在此过程中获得爆发式的速度。然后，气流在山脊的避风（利）面形成波浪状特征。这幅来自欧空局火星快车的图像显示了火星的一个切面，以纪念欧空局火星快车的一个里程碑：第25000圈轨道运行。这幅令人惊叹的景象展示了火山、山谷、陨石坑、云层，甚至还有火星最大的卫星火卫一的飞临。地形上贴着许多标签，突出了值得注意的特征和区域。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学探索火星火星快车号在过去二十年里揭示了大量有关火星的信息而且还没有停止。轨道飞行器将继续拍摄火星表面图像、绘制火星矿物图、探索火星大气的成分和循环、探测火星地壳下的情况以及研究火星环境。航天器的高分辨率扫描仪负责拍摄这些新图像，这些图像向我们展示了从风雕刻的山脊和沟槽到巨型火山侧面的天坑，再到撞击坑、构造断层、河道和古老的熔岩池等一切。这项任务在其寿命期间取得了巨大的成果，使我们对我们的行星邻居有了比以往任何时候都更加全面和准确的了解。火星快车高分辨率立体相机（HRSC）由德国航空航天中心（DLR）开发和运行。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

首次来自火星的直播欧洲航天局（ESA）在 6 月 3 日 00:00 开始从其火星快车探测器(Mars Express Orbi

首次来自火星的直播 欧洲航天局（ESA）在 6 月 3 日 00:00 开始从其火星快车探测器(Mars Express Orbiter)上直播火星的照片。这一壮举是为了庆祝火星快车发射二十周年。直播持续 1 个小时，ESA 表示虽然不是真正的现场直播，但在一小时内将每 50 秒展示一幅新的火星图像。ESA 的火星快车探测器操作经理 James Godfrey 表示，通常我们看到的火星图像都是数天前拍摄的，现在我们能看到最接近火星当前面貌的图像。来源 ， 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解

研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解 "火星大气中 95% 都是二氧化碳，"Lonneke Roelofs 解释说。"在冬天，气温会降到零下120摄氏度以下，这足以让大气中的二氧化碳结冰"。在冷冻过程中，二氧化碳气体 可以直接变成二氧化碳冰 ，而跳过液相。这个过程类似于地球上的霜冻，水蒸气形成冰晶，给大地铺上一层白色的薄膜。春季气温较高，加上火星大气稀薄，二氧化碳冰会直接蒸发回气体，再次跳过液相。火星上沟壑地貌的卫星图像，由火星勘测轨道飞行器上的 HiRISE（高分辨率成像实验）相机拍摄。沟壑两侧可见白色的二氧化碳冰。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学"我们称之为'升华'。由于火星气压低，这个过程极具爆炸性。产生的气压将沉积物颗粒推开，导致物质流动，类似于地球上山区的碎屑流。即使在没有水的情况下，这些流动也能重塑火星地貌，我的研究结果表明，火星上存在生命的几率比以前想象的要小。"长期以来，科学家们一直假设二氧化碳冰 可能是这些火星地貌结构背后的驱动力。"但这些假设主要基于模型或卫星研究，"Roelofs 解释说。"通过在所谓的'火星舱'中进行实验，我们能够模拟火星条件下的这一过程。利用这种专门的实验设备，我们可以直接亲眼研究这一过程。我们甚至观察到，在火星条件下，由二氧化碳冰驱动的碎屑流的流动效率与地球上由水驱动的碎屑流一样高"。Lonneke Roelofs 在英国米尔顿凯恩斯开放大学的火星舱旁。图片来源：乌得勒支大学"我们确信火星表面曾经有水。这项研究并不能证明这一点，"Roelofs说。"但是，生命的出现很可能需要一个存在液态水的漫长时期。以前，我们认为这些地貌结构是由水驱动的碎屑流形成的，因为它们与地球上的碎屑流系统相似。我的研究现在表明，除了以水为动力的碎屑流之外，冰冻二氧化碳的升华也可以成为这些火星沟壑地貌形成背后的驱动力。这将火星上水的存在推向了更久远的过去，使得火星上出现生命的几率变小。这使得我们比想象中更加独特。"但是，是什么让人们对 3.3 亿公里外的风景感兴趣呢？"火星是我们最近的邻居。它是唯一一颗接近太阳系'绿色区域'的岩石行星。该区域距离太阳足够远，可以存在液态水，这是生命存在的先决条件。因此，我们有可能在火星上找到关于生命如何发展的答案，包括潜在的地外生命。"此外，研究其他星球上景观结构的形成是我们跳出地球环境的一种方式。你可以提出不同的问题，从而对地球上的过程有新的认识。例如，我们在地球上也能观察到火山周围火成碎屑流中气体驱动的碎屑流过程。因此，这项研究有助于更好地了解陆地火山灾害。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家在赤道附近的火星火山上发现原以为不可能存在的霜冻

天文学家在赤道附近的火星火山上发现原以为不可能存在的霜冻 这幅高分辨率图像显示了在奥林帕斯山（Olympus Mons）山顶新发现的霜冻，奥林帕斯山不仅是火星上最高的火山，也是整个太阳系中最高的火山。霜冻在火山口（山顶火山口）的地面及其北部边缘呈现蓝色。图像左侧光线充足的陡坡上则没有霜冻。图片来源：ESA/TGO/CaSSIS霜冻位于塔西斯火山之上：不仅是火星上最高的火山，也是太阳系中最高的火山。欧空局的ExoMars痕量气体轨道器（TGO）首先看到了它，后来TGO和欧空局的火星快车上的另一个仪器也看到了它。领衔作者阿多玛斯-瓦兰提纳斯（Adomas Valantinas）说："我们原以为在火星赤道周围不可能形成霜冻，因为阳光和稀薄大气的混合使地表和山顶的温度都相对较高这与我们在地球上看到的情况不同，在地球上你可能会期望看到结霜的山峰，"他在瑞士伯尔尼大学攻读博士学位时发现了这一发现，现在是美国布朗大学的博士后研究员。从火星快车拍摄的奥林帕斯山透视图，大锅状空洞中的霜冻（蓝色）。图片来源：ESA/DLR/柏林大学（A. Valantinas）"它在这里的存在令人兴奋，暗示着有特殊的过程在发挥作用，使霜得以形成"。这些霜斑在日出前后的几个小时内出现，然后在阳光下蒸发。尽管它们很薄，可能只有百分之一毫米厚（和人的头发丝一样粗），但覆盖的面积却很大。在寒冷的季节里，每天大约有 15 万吨水在地表和大气之间交换，相当于大约 60 个奥林匹克游泳池的水量。火星上塔西斯地区的地形。资料来源：NASA/MGS/MOLA 科学小组、柏林联邦大学奇特的小气候火星的塔西斯地区有许多火山，包括奥林匹斯山和塔西斯山：阿斯克雷乌斯火山、帕沃尼斯火山和阿尔西亚火山。其中许多火山都是巨型火山，高耸于周围平原之上，其高度从地球珠穆朗玛峰的一倍（帕沃尼斯蒙斯）到三倍（奥林帕斯蒙斯）不等。这些火山的山顶都有火山口，也就是大空洞，这是过去火山爆发时岩浆室排空造成的。研究人员认为，塔尔西斯上空的空气以一种奇特的方式循环；这在那里的火山口内形成了一种独特的小气候，使成片的冰霜得以形成。"风沿着山坡往上走，把地表附近相对湿润的空气带到高空，在那里凝结成霜，"合著者、TGO 彩色和立体地表成像系统（CaSSIS）首席研究员尼古拉斯-托马斯（Nicolas Thomas）说，他是阿多玛斯在伯尔尼大学的博士生导师。"我们实际上在地球和火星的其他地方也看到了这种现象，同样的现象导致了季节性的火星阿西亚蒙斯伸长云。我们在火星火山顶上看到的冰霜似乎特别沉积在火山口的阴影区域，那里的温度更低"。火星快车拍摄的奥林帕斯蒙斯上的霜冻（蓝色阴影）。图片来源：ESA/DLR/柏林大学阿多玛斯、尼古拉斯和同事们在奥林匹斯、阿尔西亚和阿斯克雷乌斯蒙斯以及塞拉乌尼乌斯托鲁斯的塔西斯火山上发现了霜冻。通过模拟这些霜冻的形成过程，科学家们可以揭示火星上更多的秘密，包括水的存在位置以及水如何在储层之间流动，并了解火星复杂的大气动态。这些知识对于我们未来探索火星以及寻找地球以外可能存在的生命迹象至关重要。意料之外，令人信服这一发现标志着首次在火星赤道发现霜冻。但为什么以前没有发现呢？"原因有以下几点：首先，我们需要一个能让我们在清晨观测到某个地点的轨道。欧空局的两个火星轨道器"火星快车"和"TGO"都有这样的轨道，可以在一天中的任何时间进行观测，而其他机构的许多火星轨道器则与太阳同步，只能在下午进行观测，"阿多玛斯补充说。"其次，霜的沉积与火星的寒冷季节有关，这使得发现霜的窗口变得更加狭窄。简而言之，我们必须知道在何时何地寻找短暂的冰霜。我们碰巧在赤道附近寻找它进行其他研究，但没想到会在火星的火山顶上看到它！"ExoMars发现Ceraunius Tholus上有霜冻。研究人员首次在火星赤道附近的火山顶上发现了霜冻在火星的这一区域，人们认为是不可能形成霜冻的。这一发现利用了欧空局ExoMars痕量气体轨道器（TGO）的两台仪器CaSSIS和NOMAD的观测数据，以及欧空局火星快车（Mars Express）的额外成像。这张图片显示的是Ceraunius Tholus火山口地面上的霜冻。霜冻显示为蓝色。图片来源：ESA/TGO/CaSSIS发现霜冻依赖于欧空局两个火星轨道探测器之间的合作：ExoMars TGO 和火星快车。TGO于2016年抵达火星，自2018年开始执行全面科学任务以来，一直在对火星表面、大气层和水进行成像和测绘。火星快车自 2003 年以来一直围绕火星运行，用了二十年的时间探索火星的表面、地下、矿物、现象和大气。研究小组利用 TGO 的 CaSSIS 仪器发现了霜冻。随后，他们利用 TGO 的"Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD)"光谱仪和火星快车的"High Resolution Stereo Camera (HRSC)"再次观察了该区域，确认了他们的发现。2004 年火星快车观测到的奥林帕斯山。这个垂直视图显示了火星奥林帕斯山山顶复杂的火山口，它是太阳系中最高的火山。奥林帕斯山的平均海拔为 22 千米，火山口深度约为 3 千米。图片来源：ESA/DLR/柏林大学（G. Neukum）"欧空局负责ExoMars TGO和火星快车的项目科学家科林-威尔逊（Colin Wilson）说："在火星表面发现水总是令人兴奋的，这既有科学意义，也有对人类和机器人探索的影响。"即便如此，这一发现也格外引人入胜。火星的低气压造成了一种陌生的情况，即火星的山顶通常不会比平原更冷但似乎吹向山坡的潮湿空气仍然可以凝结成霜，这是一种明显类似于地球的现象。这一发现得益于欧空局两个火星轨道器之间的成功合作以及额外的建模。确切地了解地球和火星上哪些现象相同或不同，确实考验并提高了我们对不仅发生在我们的母星上，而且发生在宇宙其他地方的基本过程的理解"。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

3月4日，国家航天局发布3幅由我国首次火星探测任务“天问一号”探测器拍摄的高清火星影像图，包括2幅全色图像和1幅彩色图像。全色图

3月4日，国家航天局发布3幅由我国首次火星探测任务“天问一号”探测器拍摄的高清火星影像图，包括2幅全色图像和1幅彩色图像。全色图像由高分辨率相机在距离火星表面约330千米至350千米高度拍摄，分辨率约0.7米，成像区域内火星表面小型环形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可见，据测算，图中最大撞击坑的直径约620米。彩色图像由中分辨率相机拍摄，画面为火星北极区域。 （新华社）

“好奇号”漫游车发现火星地表存有令科学家困惑不已的甲烷成分

“好奇号”漫游车发现火星地表存有令科学家困惑不已的甲烷成分 然而，"好奇号"上的便携式化学实验室（即"SAM"或"火星样本分析"）不断在盖尔陨石坑表面附近嗅出甲烷气体的踪迹，这是迄今为止火星表面唯一检测到甲烷的地方。科学家认为，甲烷的来源可能是地下深处的水和岩石的地质机制。南美洲阿尔蒂普拉诺地区的基斯基罗盐滩上布满了卤水湖，它代表了科学家们认为火星盖尔陨石坑可能存在过的那种地貌，美国宇航局的好奇号漫游车正在探索火星盖尔陨石坑。图片来源：Maksym Bocharov如果这就是故事的全部，那事情就简单多了。然而，萨姆发现，甲烷在盖尔陨石坑的表现出人意料。它晚上出现，白天消失。它随季节波动，有时会飙升到比平时高 40 倍的水平。令人惊讶的是，甲烷并没有在大气中积聚：欧洲航天局（ESA）的ExoMars痕量气体轨道器被派往火星专门研究大气中的气体，但它没有探测到甲烷。为什么有些科学仪器能探测到红色星球上的甲烷，而有些却探测不到？美国宇航局南加州喷气推进实验室的好奇号项目科学家阿什温-瓦萨瓦达（Ashwin Vasavada）说："这是一个情节曲折的故事。"甲烷让火星科学家们忙于实验室工作和计算机建模项目，这些项目旨在解释为什么这种气体表现奇怪，而且只在盖尔陨石坑被探测到。美国国家航空航天局（NASA）的一个研究小组最近分享了一项有趣的提议。这是一个模拟火星岩石样本，是由碎石和尘埃组成的"土壤"。这是科学家们用火星上普遍存在的一种叫做高氯酸盐的盐注入的五个样本中的一个。他们在马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的火星模拟舱中，将每个样本暴露在类似火星的条件下。上图样本中的脆性团块表明，由于盐的浓度太低，该样本中没有形成盐封。资料来源：美国国家航空航天局/亚历山大-帕夫洛夫《地球物理研究杂志》（Journal of Geophysical Research：该研究小组认为，无论是如何产生的甲烷都可能被封存在火星碎石（由碎石和尘土构成的"土壤"）中可能形成的凝固盐下。当气温在温暖的季节或白天升高时，密封性减弱，甲烷就会渗出。在位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家亚历山大-帕夫洛夫的领导下，研究人员认为，当密封件在压力下裂开时，例如，一辆小型越野车大小的漫游车驶过密封件时，气体也会喷涌而出。帕夫洛夫说，考虑到盖尔陨坑是火星上两个有机器人在地表漫游和钻探的地方之一，研究小组的假设可能有助于解释为什么只在盖尔陨坑检测到甲烷。(另一个是杰泽罗陨石坑，美国宇航局的毅力号漫游车正在那里工作，不过该漫游车没有甲烷探测仪器）。这是从火星模拟舱中取出的另一个模拟火星"土壤"样本。表面被一层坚固的盐壳密封。亚历山大-帕夫洛夫和他的团队发现，样品在类似火星的条件下放置 3 到 13 天后，只有当高氯酸盐浓度达到 5%到 10%时，才会形成这样的分层。样本中央用金属镐划过的地方颜色较浅。浅色表明表层下的土壤更干燥，样本从模拟舱中取出后，表层立即吸收了空气中的水分，变成了棕色。资料来源：美国国家航空航天局/亚历山大-帕夫洛夫帕夫洛夫将这一假设的起源追溯到他在2017年领导的一项与此无关的实验，该实验涉及在注入盐分的模拟火星永久冻土（冻土）中培育微生物，而火星永久冻土的大部分都是盐分。他的同事们测试了生活在咸水湖和地球上其他富盐环境中的被称为嗜卤菌的细菌是否能在火星上类似的条件下茁壮成长。微生物生长的结果并不确定，但研究人员注意到了一些意想不到的现象：土壤表层形成了一层盐壳，因为含盐的冰升华了，从固态变成了气态，并留下了盐。帕夫洛夫说："我们当时并没有多想。"但他想起了 2019 年的土壤结壳，当时萨姆的可调激光光谱仪探测到了无人能解释的甲烷爆发。"就在那时，我的脑海中闪现出一个念头。就在那时，他和一个团队开始测试能够形成和破解硬化盐封的条件。"好奇号旨在回答这个问题：火星是否曾经有过适宜的环境条件来支持被称为微生物的小生命形式？在执行任务的早期，好奇号的科学工具发现了火星上过去宜居环境的化学和矿物证据。它将继续探索火星可能是微生物生命家园时期的岩石记录。资料来源：美国国家航空航天局帕夫洛夫的研究小组测试了五份永久冻土样本，其中注入了不同浓度的高氯酸盐，这种盐在火星上广泛存在。(今天的盖尔陨石坑可能没有永久冻土，但这些封印可能是很久以前盖尔陨石坑更冷更冰的时候形成的）。科学家们在美国宇航局戈达德分部的火星模拟舱内将每个样本暴露在不同的温度和气压下。团队定期向土壤样本下方注入甲烷类似物氖，并测量其下方和上方的气体压力。样本下方的压力越高，说明气体被困住了。最终，在类似火星的条件下，只有在高氯酸盐浓度为 5%至 10%的样本中，才会在 3 至 13 天内形成密封。这比好奇号在盖尔陨石坑测量到的盐浓度要高得多。但那里的碎屑岩富含一种不同类型的盐矿物硫酸盐，帕夫洛夫团队接下来要测试的是硫酸盐，看看它们是否也能形成封印。提高我们对火星上甲烷生成和破坏过程的了解是2022 年 NASA 行星任务高级审查提出的一项关键建议，而像帕夫洛夫这样的理论工作对这项工作至关重要。不过，科学家们表示，他们还需要更加一致的甲烷测量结果。SAM 每年只嗅探甲烷几次，因为它的主要工作是从地表钻取样本并分析其化学成分。戈达德的查尔斯-马莱斯平（Charles Malespin）是 SAM 的首席研究员，他说："甲烷实验是资源密集型的，因此我们在决定进行实验时必须非常有策略。"然而，科学家们说，举例来说，要测试甲烷水平飙升的频率，就需要新一代的地表仪器，从火星上的许多地方持续测量甲烷。瓦萨瓦达说："甲烷方面的一些工作必须留给未来的地表航天器去做，它们更专注于回答这些具体问题。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：