美國(guó)宇航局漫游者向火星巖石發(fā)射激光并揭開(kāi)古老的秘密

巖石在表面閑逛火星一直隱藏著關(guān)于這顆紅色星球神秘過(guò)去的秘密。

在 Jezero 隕石坑中發(fā)現(xiàn)的奇怪的蒼白巖石的礦物含量只能在非常溫暖、非常潮濕的條件下形成——這表明,很久以前,火星可能比我們想象的要奇特得多。

“在地球上,這些礦物形成于降雨量大、氣候溫暖的地方或溫泉等熱液系統(tǒng)中。正如我們所知,這兩種環(huán)境都是理想的生活條件。行星科學(xué)家羅杰·維恩斯 (Roger Wiens) 說(shuō)美國(guó)普渡大學(xué)。

“這些礦物質(zhì)是巖石在流水中放置億萬(wàn)年后留下的。隨著時(shí)間的推移,溫暖的海水會(huì)帶走除那些真正不溶的元素之外的所有元素,留下我們?cè)诨鹦巧习l(fā)現(xiàn)的元素。這很有趣。在火星這樣寒冷干燥的星球上,這是出乎意料的。

什么火星看起來(lái)像在它形成后的早期億萬(wàn)年,以及它多年來(lái)的變化,是行星科學(xué)家們打算解開(kāi)的謎團(tuán)——尤其是因?yàn)榇鸢缚梢愿嬖V我們,這顆紅色星球是否曾經(jīng)友好地歡迎我們所知道的生命的出現(xiàn)。

Mars 的歷史是寫(xiě)在它的巖石中,而 Earth 教會(huì)了我們理解它的語(yǔ)言。訣竅是識(shí)別突出的火星巖石,并找到要解碼的信息——在數(shù)百萬(wàn)英里之外,這絕非易事。NASA 的火星探測(cè)器,好奇心毅力,旨在作為我們的代理執(zhí)行此功能,地球上的人類(lèi)科學(xué)家遠(yuǎn)程作機(jī)器人。

這一發(fā)現(xiàn)中的巖石是毅力號(hào)在 Jezero 隕石坑中發(fā)現(xiàn)的,它們異常蒼白,位于火星表面,與周?chē)h(huán)境不協(xié)調(diào)。像這樣的巖石被稱(chēng)為浮石,因?yàn)樗鼈儭捌 痹诨鶐r之上,通過(guò)風(fēng)化、侵蝕或水等過(guò)程從原來(lái)的位置運(yùn)送到新的地方。

科學(xué)家們從毅力號(hào)運(yùn)營(yíng)的第一天就發(fā)現(xiàn)了這些懸在杰澤羅隕石坑周?chē)母∈?,但沒(méi)有花時(shí)間真正觀察它們......直到他們這樣做了。

Perseverance 拍攝的浮石的一些不同紋理。(Royer 等人,Nat. Commun Earth Environ., 2024)

他們指示 Perseverance 使用其激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。這是一種向礦物發(fā)射激光脈沖的工具。該激光脈沖蒸發(fā)少量礦物并激發(fā)它;然后,光譜儀器研究礦物蒸氣中的原子和離子在返回基態(tài)時(shí)發(fā)出的光,以查看這些原子和離子是什么元素。

結(jié)果出乎意料。

“這些巖石與我們以前在火星上看到的任何東西都非常不同,”Wiens 說(shuō).“他們是謎?!?/p>

巖石的主要成分是一種稱(chēng)為高嶺石,一種柔軟的白色硅酸鹽粘土礦物?;鹦歉邘X石與陸地高嶺石略有不同;它要困難得多,這可能是由于火星上的風(fēng)化條件不同。

高嶺石需要溫和、潮濕的條件才能形成;適合某些形式的微生物生命的條件。在 Jezero 隕石坑中發(fā)現(xiàn)了 4,000 多塊巖石,這使得這一發(fā)現(xiàn)特別令人興奮。

研究人員還發(fā)現(xiàn)了一種名為尖晶石.在地球上,尖晶石是一種鎂鋁寶石。尖晶石是如何進(jìn)入高嶺石巖石的尚不清楚,但研究人員認(rèn)為,它是一種富含鋁的類(lèi)型,可以在火成巖和變質(zhì)環(huán)境中形成。

目前也不清楚高嶺石的來(lái)源。衛(wèi)星圖像顯示,Jezero 隕石坑邊緣有富含高嶺石的巖石。如果科學(xué)家們能夠弄清楚巖石的形成位置,他們就可以更好地了解如何他們形成了。這些信息還可能揭示有關(guān)火星水歷史及其過(guò)去宜居性的重要線索。

“關(guān)于火星的重大問(wèn)題與水有關(guān),”Wiens 說(shuō).

“那里有多少水?有水多久了?鑒于現(xiàn)在的火星是多么寒冷和干燥,這些水都去哪兒了?作為一種礦物,高嶺石的結(jié)構(gòu)中含有大量的水。在火星上,可能還有很多水在那里,與礦物質(zhì)結(jié)合在一起。

該研究發(fā)表在自然通訊地球與環(huán)境.

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