
2021 年 5 月,祝融號火星車(chē)于火星烏托邦平原著(zhù)陸,雖然目前它高機率因未撐過(guò)火星冬季而停止運作,但它收集的科學(xué)探測數據正在讓我們更進(jìn)一步揭開(kāi)火星面貌。
過(guò)去研究已證明早期火星曾存在大量液態(tài)水,后來(lái)伴隨火星早期大氣逸散,氣候環(huán)境發(fā)生重大轉變,極低氣壓與水氣含量導致現代火星難以穩定維持液態(tài)水,頂多以固態(tài)或氣態(tài)形式存在。
NASA的鳳凰號火星著(zhù)陸器于2008年5月25日成功在火星北極軟著(zhù)陸,其觀(guān)測到的液滴能證明當前火星高緯度地區夏季會(huì )出現含鹽液態(tài)水,數值模擬也顯示當今火星某些地方具有適合液態(tài)水短暫存在的氣候條件,但對于氣溫最高的火星低緯度地區來(lái)說(shuō),是否存在液態(tài)水至今仍缺少直接觀(guān)測證據。
由中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所秦小光研究員領(lǐng)導的團隊,分析祝融號搭載的導航地形相機、多光譜相機、火星表面成分探測儀等設備數據,研究該地區沙丘表面微觀(guān)形貌特征與物質(zhì)成分特征,首次發(fā)現祝融號著(zhù)陸區的沙丘表面存在結殼、龜裂、團粒化、多邊形脊、帶狀水痕等表面特征。
光譜數據分析表明沙丘表面富含含水硫酸鹽、蛋白石、含水鐵氧化物等成分,結合祝融號火星氣象儀實(shí)測數據、其它火星探測器的地表觀(guān)測氣象數據,在排除地下水和二氧化碳可能后,研究人員確定這些表面特征與降溫時(shí)在含鹽沙丘表面的降霜或降雪有關(guān),表明該地區存在近期水活動(dòng)證據,揭示揭示晚亞馬遜紀(7 億年前)火星水圈比傳統認為的更加活躍。
火星低緯度地區仍有機會(huì )出現濕潤環(huán)境
含鹽沙粒促使霜雪在低溫下融化形成含鹽液態(tài)水,鹽水干燥后含水的硫酸鹽、蛋白石和鐵氧化物等礦物膠結沙粒形成風(fēng)沙團粒、結殼,進(jìn)一步干燥形成龜裂,后期降霜降雪再次落在結殼上,又進(jìn)一步形成多邊形脊與帶狀水痕等液態(tài)水活動(dòng)痕跡。
同時(shí)根據沙丘上隕石坑統計,沙丘形成于距今大約 40~140 萬(wàn)年前,相當于晚亞馬遜紀火星地軸大傾角時(shí)期,水汽從極地冰蓋向赤道方向擴散傳輸,導致火星低緯度地區出現多次濕潤環(huán)境,研究團隊認為,火星地軸大傾角時(shí)低緯度地區低溫有助于降霜降雪,導致含鹽沙丘表面結殼和團粒化,造成沙丘固化并留下液態(tài)水活動(dòng)痕跡。
這項發(fā)現填補了火星低緯度地區液態(tài)水地面觀(guān)測證據的空白,表明就算在表面溫度相對溫暖的低緯度地區,仍有機會(huì )出現潮濕環(huán)境,為未來(lái)尋找適居環(huán)境、生命存在提供關(guān)鍵線(xiàn)索。
祝融號火星車(chē)從2022年5月進(jìn)入休眠模式至今,沒(méi)有再與團隊進(jìn)行過(guò)任何交流,它是否還有機會(huì )從長(cháng)時(shí)間的沉睡中醒過(guò)來(lái)還有待觀(guān)察,但至少在閉上機器眼之前,它進(jìn)行了一些有價(jià)值的科學(xué)觀(guān)察。