
美国国家航空航天局的“毅力”号火星车已抵达火星上一个激动人心的科学区域——“鳄鱼湾”,那里的部分最古老岩石可能隐藏着有关火星早期环境——甚至可能是古老生命——的重要线索。
该地点蕴藏着丰富的粘土、橄榄石和碳酸盐矿物,有望能揭示火星多水过去的面貌,尤其是诺亚纪时期的面貌。
探索“鳄鱼谷”:火星上的新边疆
美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车已开始对火星上一个名为“鳄鱼湾”的全新区域进行探索,科学家们对此激动不已。这一多岩区域可能蕴藏着火星上迄今为止发现的最古老岩石。它位于耶泽罗陨石坑崎岖边缘与远方平原之间的关键边界,是解开火星远古时代秘密的理想之地。
“过去的五个月犹如地质领域的狂风骤雨,”来自帕萨迪纳加州理工学院的毅力号项目副科学家肯·法利说道。“虽然我们对‘女巫榛木山’的探索取得了成功,但‘鳄鱼谷’的调查也同样值得期待。”
“鳄鱼岭”(Krokodillen) 以挪威的一座山岭命名,在挪威语中意为“鳄鱼”。它绵延 73 英亩(约合 29.5 公顷),坐落于女巫榛果山 (Witch Hazel Hill) 的下坡处。但让这个地方真正与众不同的是隐藏在岩石中的东西。
鳄鱼境内的古老黏土:水和生命的痕迹
早期研究结果显示,“鳄鱼湾”的基岩中存在粘土矿物。这一点至关重要,因为粘土只有在液态水的存在下才会形成,这意味着该地区数十亿年前可能很湿润。(这很可能是在小行星撞击形成耶泽罗陨石坑之前。)在地球上,粘土在保存有机化合物(生命的化学基础)方面也发挥着出色的作用。
法利(Farley)提到了一块于2024年7月采集的岩石样本,其化学特征和结构可能是远古生命留下的痕迹,他说:“如果我们在这里发现了潜在的生物特征,那么它很可能来自火星演化史上一个与我们去年在‘夏伊亚瀑布’陨石坑中发现的那个截然不同的、早得多的时代”。“鳄鱼石”形成于耶泽罗陨石坑诞生之前,是在火星最早的地质时期——诺亚纪形成的,是火星上最古老的岩石之一。
美国国家航空航天局(NASA)项目科学家林赛·海斯(Lindsay Hays)解释了什么是其他星球上古代生命潜在迹象的定义,以及为什么需要对这些迹象进行未来研究。NASA的毅力号(Perseverance)火星探测器正在寻找这些迹象,收集样本以便将来带回地球,并为人类探索铺平道路。图片来源:NASA/JPL-加州理工学院
碳酸盐和橄榄石:火星岩石化学
美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration)火星轨道飞行器收集的数据显示,克罗科迪伦(Krokodillen)的外围区域可能蕴藏着丰富的橄榄石和碳酸盐。橄榄石由岩浆形成,而地球上的碳酸盐矿物通常是在岩石和溶解的二氧化碳在液态水中发生反应时形成的。地球上的碳酸盐矿物是保存古代微生物化石生命和记录古代气候的绝佳载体。
5 月 9 日,“毅力号”庆祝其在火星表面工作的第 1500 天,目前正在分析“鳄鱼湾”(Krokodillen) 的一块名为“铜湾”(Copper Cove) 的岩石露头,其中可能含有诺亚纪岩石。
“毅力号”抵达“鳄鱼湾”时,采用了新的采样策略。这种策略允许该核动力漫游车将一些岩芯样品保持未密封状态,以便日后任务发现更具科学吸引力的地质特征时备用。
贝尔岛与未密封试管事件
迄今为止,“毅力号”已收集并密封了两份风化层(碎岩和尘埃)样本、三根见证管样本和一份大气样本。它还收集了26个岩芯样本,并密封了其中25个。该漫游车有一个未密封的样本,是最近收集的,于4月28日提取的一个岩芯样本,研究小组将其命名为“贝尔岛”,其中含有被称为球粒的小圆石。如果科学团队在某个时候决定用新样本替换该样本,则可向漫游车发出指令,让其从存储箱中取出试管,并倾倒出之前的样本。
“我们已经对火星进行了四年多的探测,飞船上装满样本的每一根管子都有自己独特且引人入胜的故事,”NASA 加利福尼亚州南部喷气推进实验室的毅力号项目代理科学家凯蒂·斯塔克·摩根说,“我们还剩下七根空样本管,前方还有很长的路要走,因此,我们会暂时保留几根管子不密封,包括装有贝尔岛岩芯的那根管子。这一策略可以让我们在继续收集各种引人入胜的岩石样本时拥有最大的灵活性。”
足够清洁:保障样品完整性
在该任务采用新策略之前,工程样本小组评估了试管未密封是否会影响样本的质量。答案是:不会。
“在火星车制造时,其内部环境就达到了极为严格的清洁标准。管子的放置方式也使其位于单独的储存箱中,因此在未来的活动(包括采样和行驶)中,外部物质进入管子的可能性极低,”斯塔克·摩根说。
此外,该团队还评估了被丢弃的样本残留物是否会“污染”后续样本。“尽管前一个样本残留在试管中的任何物质都有可能接触到新样本的外部,”斯塔克·摩根说,“但这只是一个小问题——为了有机会收集到最好、最有说服力的样本,这样的交换是值得的。”

“毅力号”是美国国家航空航天局(NASA)最先进的火星探测车,旨在探索这颗红色星球的表面并搜寻古代生命的迹象。它于2020年7月30日发射升空,并于2021年2月18日成功着陆于杰泽罗陨石坑。
“毅力号”配备了尖端科学仪器,正在对火星的地质、气候以及过去是否适宜居住进行研究。其主要目标之一是收集和储存岩石和土壤样本,这些样本将来某一天可能会由其他任务带回地球。这辆火星车还搭载了“机智号”,这是一架小型实验直升机,它创造了历史,成功实现了另一颗行星上的首次动力飞行。
“毅力号”正在帮助科学家拼凑火星的环境史,特别是通过分析古代河三角洲、陨石坑边缘以及富含粘土和碳酸盐矿物的区域(这些是生命的关键成分)。该任务是美国宇航局 (NASA) 为人类探索火星铺平道路的更广泛努力的一部分。
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