研究成果：祝融號(hào)發(fā)現(xiàn)火星近期水活動(dòng)的“蛛絲馬跡”

5月11日，《科學(xué)·進(jìn)展》發(fā)表一項(xiàng)關(guān)于火星水活動(dòng)的重要研究成果。基于祝融號(hào)火星車獲取的短波紅外光譜和導(dǎo)航地形相機(jī)數(shù)據(jù)，我國科研人員在火星表面發(fā)現(xiàn)了一種形貌上類似沉積巖的板狀亮色巖石，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這些板狀亮色巖石富含含水硫酸鹽等礦物。

這標(biāo)志著祝融號(hào)國際首次利用巡視器上的短波紅外光譜儀在火星原位探測(cè)到含水礦物。

“祝融號(hào)在地質(zhì)年代較為年輕的著陸區(qū)發(fā)現(xiàn)水活動(dòng)的跡象表明，亞馬遜紀(jì)時(shí)期的火星水圈可能比以往認(rèn)為的更加活躍。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)理解火星的氣候環(huán)境演化歷史具有重要意義。”論文第一作者兼通訊作者、中科院國家空間科學(xué)中心研究員劉洋說。

我國首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)搭載的祝融號(hào)火星車于2021年5月15日成功著陸于烏托邦平原南部區(qū)域。截至目前，祝融號(hào)火星車已經(jīng)在火星北部低地的烏托邦平原區(qū)域行駛1年，累計(jì)行駛近2000米，獲得了大量寶貴的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。

已有的撞擊坑定年工作顯示，祝融號(hào)火星車著陸區(qū)位于經(jīng)過了后期重塑事件的亞馬遜紀(jì)地層。亞馬遜紀(jì)時(shí)，火星的氣候已經(jīng)從暖濕變?yōu)橐院涓珊禐橹鳌＼壍肋b感數(shù)據(jù)分析顯示，著陸點(diǎn)周圍分布的多種地貌特征指示烏托邦平原曾經(jīng)可能存在大量的揮發(fā)分。

然而，“受限于空間分辨率和覆蓋率，軌道遙感數(shù)據(jù)并沒有在著陸區(qū)附近發(fā)現(xiàn)含水礦物，這為此類地貌的形成機(jī)制和該地區(qū)水活動(dòng)的性質(zhì)帶來了諸多疑問。”劉洋表示。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，祝融號(hào)發(fā)現(xiàn)的板狀亮色巖石是一層著陸區(qū)本地發(fā)育的硬殼。相比美國海盜一號(hào)火星著陸器原位觀察到的破碎巖石，祝融號(hào)著陸區(qū)的硬殼似乎更耐侵蝕，同時(shí)該硬殼層相對(duì)較厚。

“形成如此厚的硬殼層，需要大量的液態(tài)水，僅靠大氣中的水蒸氣是形成不了的。”劉洋解釋說。

同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，著陸區(qū)不存在明顯的地表徑流或河道痕跡，而且巡視路線周圍并未發(fā)現(xiàn)由水體蒸發(fā)形成的蓬松的地表和鹽霜?dú)埩粑铮瑥亩懦酥憛^(qū)表面有大規(guī)模水體活動(dòng)的可能。

對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種新的形成機(jī)制。該機(jī)制認(rèn)為，火星沉積期前的土壤風(fēng)化層在富含鹽類的地下水上升或滲透期間經(jīng)歷了膠結(jié)和巖化作用，形成了觀察到的板狀巖石。鹽類膠結(jié)物在毛細(xì)孔隙或靠近潛水面的地下水中沉淀，并發(fā)生活躍的蒸發(fā)和聚集。地下水位的間歇性波動(dòng)可能會(huì)使硬殼進(jìn)一步增厚，并形成層狀結(jié)構(gòu)。隨后，覆蓋在硬殼上的表土受到侵蝕作用流失，從而使得抗侵蝕的硬殼層暴露了出來。

劉洋表示，祝融號(hào)火星車的發(fā)現(xiàn)表明，火星在亞馬遜紀(jì)時(shí)期的水活動(dòng)可能比以前認(rèn)為的更加活躍。祝融號(hào)著陸區(qū)以及火星北部平原的廣泛區(qū)域可能含有大量以含水礦物形式存在的可利用水。

標(biāo)簽： 研究成果 祝融號(hào)發(fā)現(xiàn) 火星近期 蛛絲馬跡 水硫酸鹽