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祝融探火着陆区发现含水矿物 专家:近10亿年或存在适宜生命起源气候

2022-09-19 04:24:559721太阳集团报
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图:这是2021年6月11日公布的由祝融号火星车拍摄的“着巡合影”图。/新华社

  综合中新社、央视新闻报道:据中国国家航天局探月与航天工程中心18日消息,科研团队在“祝融号”火星车着陆区附近发现含水矿物,证明着陆区存在过大量液态水活动。中国首次火星探测任务科研成果揭示了火星风沙与水活动对地质演化和环境变化的影响,为火星乌托邦平原曾经存在海洋的猜想提供了有力支撑。截至9月15日,天问一号环绕器已在轨运行780多天,火星车累计行驶1921米,完成既定科学探测任务,获取原始科学探测数据1480GB。科学研究团队通过对中国自主获取的一手科学数据的研究,获得了丰富的科学成果。

  火星是否曾长期存在水,是美国“毅力号”火星车探索目标之一。中国祝融号火星车也奋起直追。祝融号火星车的着陆区,位于火星乌托邦平原的南部。经过一年多的巡视探测,祝融号火星车获取了大量科学探测信息。通过对着陆区分布的凹锥、壁垒撞击坑、沟槽等典型地貌的综合研究,揭示了上述地貌的形成与水活动之间存在的重要联系。

  研究分析 乌托邦平原曾是海洋

  通过相机影像和光谱数据,在着陆区附近的板状硬壳岩石中发现含水矿物,证明在距今10亿年(晚亚马逊纪时期)以来,着陆区存在过大量液态水活动。中国科学院国家空间科学中心研究员刘洋表示,岩石的颜色比较亮,通过光谱数据,我们看到它的成分是富含一些含水矿物的盐类,比如说硫酸盐,我们叫胶结物。它在土壤颗粒之间起到胶结的作用,经过一个压实的作用,就形成了板状的岩石。“既然有水,我们就认为火星的近10亿年来可能还有一些适宜生命起源或是存在这样的气候条件。这些气候条件很可能是在地下的一个更相对温和的空间当中。”

  结合相机影像和火星车移动车辙等信息,发现着陆区土壤具有较强承压强度且摩擦参数较低,存在与水活动相关并经历风沙磨蚀的特征。这些新成果揭示了火星风沙与水活动对地质演化和环境变化的影响,为火星乌托邦平原曾经存在海洋的猜想提供了有力的支撑,丰富了人类对火星地质演化和环境变化的科学认知。有关成果已在《Nature Astronomy》《Nature Geoscience》《Science Advances》《中国科学》等国内外权威学术期刊发表。

  目前,天问一号环绕器继续在遥感使命轨道开展科学探测,持续积累第一手科学数据,为人类深入认知火星作出中国贡献。

  行驶1921米 绘着陆区地图

  我国火星探测任务中所取得的另一项成果,就是形成了着陆区的基础地图。地图中涵盖了着陆区的地形地貌、地质构造等信息,这将为后续着陆区的精细探测,以及科学探测规划提供很好的数据支撑。

  着陆区基础地图的数据由两部分组成,第一部分主要由环绕器所携带的高分辨率相机获取的图像制作而成。天问一号任务地面应用系统总设计师刘建军表示,第一部分大概是0.7米左右的空间分辨率,它的地形能达到米级空间分辨率。国外在我们着陆区是没有数据的,所以实际上也体现了我们自主创新的结果。

  第二部分数据则来自祝融号火星车,其累计行驶1921米。通过对着陆区的地表进行详细探测和成像,进一步丰富基础地图数据。为后续开展精细探测,以及科学规划提供更加精细有效的信息。刘建军表示,通过这些13台载荷组合,包括它的形貌、浅层结构、磁场,还有包括它的气象特征,形成一套完整的全球综合性探测和局部详细探测,再加上着陆区的重点探测,对于我们后续的科学研究是非常有价值的。

  “祝融号”探火历程

  2021年5月15日7时18分

  “天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。

  2021年5月19日

  国家航天局发布中国首次火星探测天问一号任务探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。图像中,着陆平台和“祝融号”火星车的驶离坡道、太阳翼、天线等机构展开正常到位。

  截至2021年7月11日20时整

  “祝融号”火星车累计行驶410.025米,工况正常。

  截至2021年8月15日

  “祝融号”火星车在火星表面运行90个火星日(约92个地球日),累计行驶889米,所有科学载荷开机探测,共获取约10GB原始数据。

  截至2022年9月15日

  天问一号环绕器已在轨运行780多天,火星车累计行驶1921米,完成既定科学探测任务,获取原始科学探测数据1480GB。

  祝融年底“醒”来 续向南探索

  据央视新闻报道:祝融号火星车目前处于休眠状态,预计在年底待火星环境条件转好后自主唤醒。在确认工作状态正常之后,祝融号将继续向南行进,获取更多巡视探测数据。天问一号任务科学应用首席科学家潘永信表示,祝融号火星车继续往南,是因为我们正好在火星的南北交互带,有人推测是个古海洋的边界,往南部高地它就变了另外一个地质特征了,所以往边缘去,地质现象会更加丰富,这个原则是不会变的。

  根据目前已经获取的科学探测成果,后续将对祝融号火星车的探测目标和路径进行规划,期望能够获取更多有效信息,为进一步了解着陆区提供丰富的科学数据。潘永信表示,巡视车到那以后会带着各种科学仪器的载荷,就像我们科学家的眼睛一样,相当于我们是个无人机器人到那去探测。目前我们获得的这些无论是工程角度、技术角度,从科学的探测成果角度,对将来我们的探测任务都是非常重要的基础资料。

  此外,科学研究团队还利用天问一号探测数据,在火星地下浅层结构,火星空间环境中磁场、离子与中性粒子分布情况,以及火星重力场等方面,获得了一批优秀的科学成果。

  各国探测火星计划

  美国:“毅力号”探测器

  主要任务:采集土壤岩石等样本;探测古老生命迹象;测试无人机在火星大气中飞行情况。

  中国:“天问一号”探测器

  主要任务:采集土壤岩石等样本,绘制火星地质结构图;探测火星磁场,研究其演变历史;探寻是否存在水源及生命迹象。

  阿联酋:“希望号”探测器

  主要任务:收集火星不同区域在不同季节和时间的全天候气象数据,帮助科学家了解火星气候条件。

  火星水源和大气Q&A

  Q:火星上存在过水和大气吗?

  A:约40亿年前,火星有较厚的大气层,地面也有河水流淌。火星表面保留了河床、三角洲、峡谷以及湖盆等可能由地表水活动形成的地貌,说明火星在远古史时期有大量地表水存在。

  Q:火星上的水去了哪里?

  A:关于水的消失过程,科学界有两种观点,一是认为火星表面的水以沉积岩的形式存在于火星地表以下;另一种观点认为,由于缺少全球性偶极磁场的保护,强烈的太阳风和辐射逐渐剥夺了火星的大气,水经过蒸发和电离变成带电粒子,沿着火星磁力线逃逸出火星大气。

  Q:火星大气的消失意味什么?

  A:关于火星大气的消失,科学界存在一种观点:缺少全球性偶极磁场保护的火星,在强烈的太阳风和辐射下,它的大气被逐渐剥夺,以至于现在的火星大气层变得非常稀薄。

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