火星土壤與夏威夷火山土壤相似

“好奇號”對蓋爾隕石坑土壤的分析與從潮溼環境向乾燥環境過渡的時期相符

研究人員於 10 月 30 日宣佈,首次對火星土壤進行的深入分析顯示,其礦物成分與夏威夷火山土壤的礦物成分相似。

這些結果來自 NASA 的火星探測器“好奇號”,它最近首次使用其化學與礦物學儀器 (CheMin) 研究了一勺紅色星球的土壤。

印第安納大學 CheMin 聯合研究員大衛·比什告訴記者:“我們上週在火星上分析的這種火星土壤在礦物學上與我們在地球上看到的一些風化玄武岩質材料相似。”他以“夏威夷莫納克亞山側翼的風化土壤”為例。


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CheMin 是“好奇號”用於確定其蓋爾隕石坑著陸點是否曾經支援微生物生命的 10 種科學儀器之一。CheMin 使用一種稱為 X 射線衍射的技術研究土壤和粉末狀岩石樣本,該技術透過解釋 X 射線從礦物質上的反射方式來讀取礦物質的結構。[圖集:“好奇號”的最新照片]

預期結果

研究人員表示,X 射線衍射是地球地質學家的標準做法,但“好奇號”是第一個在另一個星球上使用它的機器人。任務團隊不得不將必要的裝置從冰箱大小縮小到鞋盒大小,以便讓 CheMin 安裝在 8 月份登陸火星的汽車大小的探測器上。

美國宇航局艾姆斯研究中心位於加利福尼亞州莫菲特菲爾德的 CheMin 首席研究員大衛·布萊克說:“首先,我們可以告訴您存在哪些礦物質,其次,每種礦物質有多少。”“因此,它實際上是第一個用於在火星上進行這項工作的全功能定量儀器。”

研究人員表示,CheMin 的首批結果(使用“好奇號”在名為“羅克內斯特”的地點採集的土壤獲得)並不令人非常驚訝。

比什在一份宣告中說:“火星的大部分地區都被塵土覆蓋,我們對其礦物學的瞭解不完整。”“我們現在知道它在礦物學上與玄武岩質材料相似,其中含有大量的長石、輝石和橄欖石,這並不意外。大約一半的土壤是非晶質材料,例如火山玻璃或玻璃風化的產物。”

該樣本至少包含兩個組成部分:由火星沙塵暴在全球範圍內分佈的顆粒,以及似乎起源於當地蓋爾隕石坑的沙子。與大約一個月前“好奇號”發現的礫岩相比,羅克內斯特樣本中沒有與液態水強烈相互作用的證據,研究人員說。

比什說:“到目前為止,‘好奇號’分析的材料與我們最初對蓋爾隕石坑沉積物記錄從潮溼環境向乾燥環境過渡的想法一致。”“古代岩石,如礫岩,表明有流水,而年輕土壤中的礦物質與與水的有限相互作用一致。”

下一步

“好奇號”已經在羅克內斯特停留了大約一個月。在此期間,這個耗資 25 億美元的探測器一直在為首次剷土活動做準備,並準備首次使用 CheMin 和其火星樣本分析儀 (SAM) 儀器。

與 CheMin 一樣,SAM 也位於“好奇號”的機身上,並分析由探測器 7 英尺長(2.1 米)的機械臂放入的樣本。SAM 可以識別有機化合物,即我們所知的生命的基本組成部分(含碳化合物)。

任務科學家表示,首批 SAM 土壤結果應該很快就會出來。

加州理工學院帕薩迪納分校的“好奇號”首席科學家約翰·格羅欽格說:“我們希望在這個位置再待大約一週,今天我們將開始上傳實驗部分的過程,該部分最終將樣本輸送到 SAM 儀器。”“大約在一週或十天後,我們應該會收到該結論的資料反饋。”

SAM 已經一直在嗅探火星大氣中的甲烷痕跡,甲烷是一種通常由地球上的生物產生的氣體。任務團隊尚未準備好宣佈這項活動的任何結果,但應該很快就會宣佈。

格羅欽格說:“敬請期待。”

在羅克內斯特,“好奇號”還一直在用它的一些相機和其他儀器研究紅色星球的岩石。

例如,上週,探測器用 ChemCam 儀器上的雷射轟擊了一個微型天然拱門系統(被一些任務團隊成員稱為“巨石陣”)。ChemCam 透過分析該雷射產生的汽化碎片來確定礦物成分。

“好奇號”於 8 月 5 日在蓋爾隕石坑內著陸。其主要目的地是夏普山的山腳,夏普山是從隕石坑中心升起的 3.4 英里高(5.5 公里)的山脈。繞火星軌道飛行的航天器已經發現跡象表明,夏普山的山麓很久以前就暴露在液態水中。

這些有趣的沉積物距離“好奇號”著陸點約 6 英里(10 公里)。科學家們希望探測器在羅克內斯特或附近進行首次鑽探活動,但格羅欽格曾表示,“好奇號”應該在完成鑽探後開始向夏普山行進,可能在年底左右。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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