天文在線(xiàn)-頭條號(hào) 2019/9/2121:27 從某種角度看來(lái),火星像是一個(gè)滿(mǎn)是灰塵、寸草不生、干燥無(wú)趣的星球。但是科學(xué)家認(rèn)為,以前的火星溫暖濕潤(rùn)、有大氣覆蓋,而且這種溫暖濕潤(rùn)的氣候持續(xù)了數(shù)億年之久,久到足以有生命誕生、繁衍。 如今我們依然不確定在火星上是否出現(xiàn)過(guò)生命。近些年,為了解火星以及其在古代是否具有可居住性,科學(xué)家不遺余力,雖然精神和機(jī)遇已蕩然無(wú)存,那么就由火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的好奇號(hào)來(lái)?yè)?dān)負(fù)起這項(xiàng)工作。(美國(guó)宇航局的洞察號(hào)也在火星著陸,但并不是為了尋找生命跡象或者可居住性的證據(jù)。) “作為一個(gè)活躍的類(lèi)地行星,火星不像太陽(yáng)系中其他行星一樣與地球天差地別,因此人們對(duì)火星興趣濃厚。”——克里斯托佛·豪斯教授,賓夕法尼亞州立大學(xué)。同時(shí)火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的好奇號(hào)正圍繞蓋爾隕坑運(yùn)行,以尋找數(shù)億年前這里曾有生命存在的證據(jù),蓋爾隕坑是一個(gè)干枯的湖床,科學(xué)家認(rèn)為,這是尋找生命存在過(guò)的絕佳位置。而且在蓋爾隕坑底部,高清晰科學(xué)實(shí)驗(yàn)成像儀捕獲了這張奇特紋理的圖片,蓋爾隕坑也是好奇號(hào)火星探測(cè)車(chē)探測(cè)的地方。 圖片提供:美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室-加州理工學(xué)院/亞利桑那大學(xué) 克里斯托佛·豪斯是賓夕法尼亞州立大學(xué)的一名地質(zhì)科學(xué)教授,也參與了美國(guó)宇航局火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工作,在賓夕法尼亞州立大學(xué)的發(fā)布的論文中,豪斯談到火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)的工作以及能夠參與到這樣一份開(kāi)拓性的日常工作是怎樣的一種體驗(yàn)。并且他還說(shuō)“蓋爾隕坑從外觀(guān)看上去曾經(jīng)是一個(gè)湖,發(fā)現(xiàn)在隕坑里有很多整齊排列成層狀的泥巖,水可能已經(jīng)存在了一百萬(wàn)年或者更久?!?/p> 圖解:模擬的火星上的蓋爾隕坑景觀(guān),這張圖描繪了蓋爾隕坑中有水時(shí)呈現(xiàn)出湖泊的樣子,水來(lái)自于隕坑北邊積雪融化形成的流水。鳴謝:美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/歐洲航天局/德國(guó)宇航中心/柏林自由大學(xué)/馬林空間科學(xué)系統(tǒng)公司 選擇蓋爾隕坑作為好奇號(hào)的目標(biāo)是因?yàn)槠鋸?fù)雜性,蓋爾隕坑不僅僅是一個(gè)湖床(湖床意味著這里有礦物質(zhì),而礦物質(zhì)可以探明火星人居住的跡象),還因?yàn)檫@個(gè)湖最終被沉淀物所充滿(mǎn),填充物變成石頭,之后又受到侵蝕。蓋爾隕坑中央的夏普山正是經(jīng)歷了同樣的演變之后才得以形成,這座山也是好奇號(hào)探索的另一個(gè)目標(biāo)。但是整個(gè)系統(tǒng),包括穿越它的地下水,持續(xù)的時(shí)間都長(zhǎng)很多,可能有數(shù)億年甚至更久。他說(shuō),“斷層中充滿(mǎn)了硫酸,這說(shuō)明水穿越這些巖石的時(shí)間更晚,在這顆行星無(wú)法再形成湖泊之后。” 圖解:這張圖片是從好奇號(hào)傳回的夏普山底部的層狀結(jié)構(gòu),我們可以看到蓋爾隕坑內(nèi)的層狀結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)述說(shuō)著火星上地理的歷史變遷。同時(shí)這幅圖展現(xiàn)的夏普山底是探測(cè)的終極科研目標(biāo),由好奇號(hào)上的桅桿攝像機(jī)拍攝于2012年8月23日。鳴謝:美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/馬林空間科學(xué)系統(tǒng)公司。 豪斯、沉積學(xué)和地層學(xué)小組借助火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的火星巖土采樣分析儀研究?;鹦菐r土采樣分析儀小組使用一種能加熱巖土樣本的儀器和質(zhì)譜儀來(lái)測(cè)量加熱的樣本中釋放的微粒,微粒質(zhì)量可以幫助研究者們鑒定釋放的氣體類(lèi)型。 插圖:火星手持透鏡成像儀彩色照相機(jī)近距離拍攝“鹿皮紋理”巖石上的全景深鉆孔。鳴謝:美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/馬林空間科學(xué)系統(tǒng)公司/肯·克雷默/ kenkremer.com/馬可·迪·洛倫佐 在火星上,夏普山底部有一處呈明亮色調(diào),凸顯出來(lái),從右邊看去像是一頭“獅子”,并以此處擁有“鹿皮”一樣紋理的巖石為目標(biāo)鉆好孔,好奇號(hào)延長(zhǎng)其機(jī)械臂便可取樣。2015年7月30日海軍攝像機(jī)拍攝到原始照片,在此基礎(chǔ)上通過(guò)合成、修邊、著色及馬賽克處理后,可以看到左邊遙遠(yuǎn)的背面處是蓋爾隕坑腐蝕掉的邊緣。 豪斯和其他科學(xué)家尤其對(duì)從硫酸及硫化礦物質(zhì)中釋放出來(lái)的含硫氣體感興趣,我們知道最常見(jiàn)的硫化礦物質(zhì)是黃鐵礦,像黃鐵礦這種不斷減少的硫化礦物質(zhì)的存在意味著這里的環(huán)境可能以前有生命存在,原因之一在于黃鐵礦要有有機(jī)物質(zhì)才能形成沉積物。同時(shí)豪斯教授擔(dān)任沉積學(xué)和地層學(xué)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo),這個(gè)團(tuán)隊(duì)研究火星表面巖石層來(lái)弄清楚其形成環(huán)境。而且豪斯也參與了好奇號(hào)的探測(cè)規(guī)劃,豪斯會(huì)跟世界各地的科學(xué)家每日召開(kāi)電話(huà)會(huì)議計(jì)劃第二天好奇號(hào)在火星上的行動(dòng),并每個(gè)月指導(dǎo)幾次會(huì)議。 “每一次前進(jìn),我們都看到一個(gè)全新的視野,新的巖石,以及新的疑問(wèn)?!薄死锼雇蟹稹ず浪菇淌冢e夕法尼亞州立大學(xué) 豪斯教授說(shuō)“參與每日的會(huì)議中很有意思, 我們討論的問(wèn)題包括在哪里測(cè)量,到哪里去,考慮到在火星停留的時(shí)間有限,是否應(yīng)該優(yōu)先測(cè)量特殊值而不是相同的值?!蓖瑫r(shí)“每天都觀(guān)察探測(cè)器所剩的能量以及它還需要多少能量,并學(xué)習(xí)怎樣安排實(shí)施工作任務(wù)是,這些對(duì)我來(lái)說(shuō)都是很棒的體驗(yàn),而且這也是一個(gè)和世界各地的科學(xué)家一起共事的機(jī)會(huì)。 圖解:好奇號(hào)穿越火星日1717的行駛軌跡<點(diǎn)擊可放大>這幅地圖呈現(xiàn)了美國(guó)宇航局火星探測(cè)器好奇號(hào)穿越1717火星日的行駛軌跡,即火星探測(cè)器任務(wù)(2017年6月5日)。從這幅地圖上獲得的基底影像都由美國(guó)宇航局火星探測(cè)軌道器上的高清晰科學(xué)實(shí)驗(yàn)成像儀(HiRISE)拍攝。鳴謝:美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/美國(guó)亞利桑那州大學(xué) 對(duì)于普通觀(guān)察者來(lái)說(shuō)這樣進(jìn)度非常緩慢,然而好奇號(hào)探測(cè)器每天的行進(jìn)速度實(shí)際上很快很仔細(xì),據(jù)豪斯博士所言,我們生活在行星科學(xué)的黃金時(shí)代,這令人興奮又充滿(mǎn)迷惑。豪斯教授表示好奇號(hào)“每一次前進(jìn),我們都看到一個(gè)全新的視野,新的巖石,以及新的疑問(wèn);經(jīng)常是我們還在思考幾個(gè)月之前的問(wèn)題,又有新的事實(shí)呈現(xiàn)在眼前,這時(shí)我們必須同時(shí)思考所有的科學(xué)問(wèn)題?!?/p> 圖解:噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,在火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室好奇號(hào)試驗(yàn)臺(tái)前的豪斯教授。圖像鳴謝:克里斯托佛·豪斯。 對(duì)豪斯來(lái)說(shuō),火星是一個(gè)十分迷人的世界,并從中受益匪淺?;鹦鞘且粋€(gè)活躍的行星,這里在過(guò)去可能是具備可居住條件的。豪斯說(shuō),“火星可能有甲烷釋放,在不久前的過(guò)去火星還發(fā)生過(guò)火山噴發(fā),作為一個(gè)活躍的類(lèi)地行星,火星不像太陽(yáng)系中其他行星一樣與地球天差地別,因此人們對(duì)火星興趣濃厚?!?/p> 圖解:這張圖表呈現(xiàn)的是環(huán)繞在美國(guó)宇航局好奇號(hào)火星探測(cè)器周?chē)?,在火星大氣層中的甲烷含量擴(kuò)大至10倍時(shí)會(huì)出現(xiàn)的峰值,由火星實(shí)驗(yàn)室用探測(cè)器樣本分析中可調(diào)節(jié)激光光譜儀所做出的一系列檢測(cè)得出的結(jié)果。(圖片鳴謝:美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室) 一切發(fā)現(xiàn)證明豪斯是正確的,火星雖然看起來(lái)干燥,荒涼,寒冷,寸草不生,但是相比太陽(yáng)系中的其他行星,還是與地球有很多共同點(diǎn)。而金星藏污納垢,木星是一個(gè)碩大無(wú)比充滿(mǎn)放射性氣體組成的球,其他星球以及月球是寒冷的死亡之地,在陽(yáng)光照射不到的遠(yuǎn)方,而水星……就只是水星而已。 好奇號(hào)以及它在做的所有工作仍然在擴(kuò)充我們對(duì)火星的科學(xué)認(rèn)知,回到2014年,探測(cè)器曾檢測(cè)到經(jīng)常與有機(jī)進(jìn)程聯(lián)系起來(lái)的甲烷的尖峰;同樣在2014年,探測(cè)器發(fā)現(xiàn)有機(jī)碳化合物;2013年,探測(cè)器發(fā)現(xiàn)火星上古老河床存在的證據(jù),證實(shí)以前火星表面確實(shí)有水流經(jīng)過(guò)。 圖解:這些圓形的鵝卵石經(jīng)過(guò)蓋爾隕坑中的河水長(zhǎng)期沖刷形成,是好奇號(hào)在霍塔點(diǎn)處發(fā)現(xiàn)的。鳴謝:美國(guó)宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 從2012年8月登陸火星以來(lái),火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室好奇號(hào)探測(cè)器仍然性能穩(wěn)定。它執(zhí)行的第一項(xiàng)任務(wù)時(shí)長(zhǎng)目標(biāo)為687天,然而過(guò)了2500多天后仍然在繼續(xù)工作?;鹦强茖W(xué)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)揭秘了足夠多火星上的秘密,并且還會(huì)繼續(xù)揭秘,直至放射性同位素?zé)犭姍C(jī)耗盡能量,而我們從探測(cè)任務(wù)中得到的任何其他東西都是意外收獲。 |
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