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地质学家在观察毅力号小室哲哉的爱的着陆点时看到了什么

天文学与空间 2021-11-08 00:00:42

埃文·高夫,《今日宇宙》 高分辨率立体相机拍摄的捷尔泽及其周边地形图

值得注意的是内雷特瓦·瓦尔利斯和萨瓦·瓦尔利斯的集水区,这两条河流流入杰零

信用:欧空局/德国航天中心/柏林航天中心,BY-SA 3

0 IGO 地质学家喜欢野外工作

他们喜欢用专门的锤子和凿子在岩石上凿出缝隙,露出未风化的表面,挖掘出岩石的秘密

对他们中的许多人来说,火星将是最终的野外旅行,但不幸的是,这是不可能的

取而代之的是,我们派出了“毅力”号火星车进行实地考察

但是如果有一个地质学家同行,对他们来说会是什么样子呢? 地质学家告诉我们,野外工作是无可替代的

杰零陨石坑是毅力号进行实地考察的地方,幸运的是,不同的卫星以不同的方式对陨石坑进行了检查

对地质学家来说,火山口是一笔财富

美国国家航空航天局选择杰零陨石坑作为“坚持不懈”的任务,部分原因是因为它的地质

虽然地质学主要关注的是行星的物理结构,但它是理解行星如何支持生命的一个越来越重要的部分

生物学与地质学密不可分

凭借其沉积物的收集和古老的海岸线,杰零陨石坑是现代行星地质学的主要目标

根据一些研究,杰零陨石坑在过去曾经是一个湖,可能是两次

研究Jezero的科学家说,这个湖可能是在一段持续的地表径流时期形成的

两条流入的水道流入湖中,溢出的水在湖中形成了一条水道

“毅力”探测器在杰零陨石坑的地面上

在火山口的右上侧可以看到溢出洪水雕刻的出口峡谷

古老的河流在火山口的左侧刻出了入口

荣誉:美国国家航空航天局/蒂姆·高奇 上图显示了杰零陨石坑的细节

毅力号降落在陨石坑西侧附近,清晰可见的河流三角洲附近

那条河流的沉积物中含有古老的粘土,这种粘土特别擅长捕捉和保存有机物

如果一个真正的活着的地质学家带着毅力去兜风,他们可能会直奔那些粘土

美国宇航局的火星侦察轨道飞行器一直在研究杰零陨石坑

它的仪器之一是一个成像光谱仪,名为火星小型侦察成像光谱仪

它特别擅长识别粘土

下图显示了杰零的一些粘土

河流沉积物堆积得如此之高,以至于它的边缘就像一座悬崖

毅力将沿着悬崖底部前进,然后向上穿过三角洲,希望到达古老的海岸线

然后,根据任务长度,漫游者将爬上杰零的610米(200英尺

)陨石坑边缘,探索陨石坑周围的一些平原

毅力号的主要任务长度大约是一个火星年(大约两个地球年),美国宇航局认为它可以在这段时间内完成大约一半的穿越

虽然地质学家——或者任何其他科学家或有科学头脑的人——会对杰零陨石坑的秘密感到惊讶,但这只是一个开始

如果一切顺利,坚持不懈地离开陨石坑前往高地,我们虚构的地质学家将会对陨石坑周围地区的地质丰富性充满好奇

这张火星上的杰零陨石坑图片来自MRO的CRISM仪器

CRISM是一种成像光谱仪,用于探测火星上的粘土

在这张图片中,粘土呈现绿色

学分:美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学 德国航天中心在欧空局的火星快车轨道飞行器上运行一个特殊的照相机

它被称为高分辨率立体照相机(HRSC)

HRSC是一个强大的单位,其任务是成像和研究火星表面

它的任务之一是描述地球的地质演化

其工作的一部分是创建火星的高分辨率数字地形模型(DTM),包括杰零周围的区域

德国航天中心最近发布了两张杰零陨石坑及其周边地区的图像,突出了一些地质背景和地形

这些图像有助于解释该地区的地质多样性,以及为什么它被选为“坚持不懈”的目标地区

如图所示,杰零陨石坑位于不同时代不同地质区域的交界处

泰拉萨巴亚高地地区包含来自火星古生代的岩石(诺阿钦:4

1–3

70亿年前)

伊西迪斯撞击盆地的时间相同

伊西迪斯平原要年轻得多,可以追溯到西方人(3

7–3

0亿年前)和火星现代(亚马逊3

00亿年后的今天)

结果是,杰零陨石坑周围的岩石和其他沉积物来自三个火星地质时代中的每一个

对地质学家来说,这是一笔巨大的岩石财富

附近的锡尔蒂斯大街是一个火山区,其熔岩流也可以追溯到西方

尼利窝地区是一个由伊西迪斯冲击形成的槽系统

这是地质学家梦想中的野外旅行

如果“毅力”号能够完成它的主要任务,它将探索杰零陨石坑外的一些区域

这张图片显示了美国宇航局的“坚忍”号火星车在2月26日降落在火星上的杰零陨石坑的一个绿点

18, 2021

基础图像是由美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)上的HiRISE相机拍摄的

连同火星快车轨道器,MRO号已经详细拍摄了杰零号

学分:美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那大学 特别令人感兴趣的是在伊西迪斯撞击期间形成的被称为大块陨石的聚集碎片

它们位于耶零以西的诺阿钦岩床、火成岩岩床和来自锡尔蒂斯大街的熔岩流中

巨型陨石可能非常大,直径可达一公里,并能为火星早期历史提供有价值的线索

虽然毅力在某些方面可以作为一种野外地质学家,但它也有其局限性

它的钻头只能到达很浅的深度

火星上存在的任何生命都可能追溯到3

70亿比30亿

40亿年前,也是地球上出现生命的时候

任何微观生命的浅层证据都可能被紫外线辐射破坏,尽管有些可能保存在沉积物和粘土中

坚持不懈将收集它的样本,希望未来的任务将把它们送回地球进行更深入、更彻底的研究

这也符合地质学家的工作方式

野外样品在实验室里经过严格的研究

毅力将教会我们许多关于火星地质历史以及那里可能存在生命的知识

现在它安全地在火星表面,它的任务几乎已经成功了

但它不是21世纪20年代唯一一辆去火星实地考察的火星车

另一张来自HRSC的图片

Terra Sabea大概4

1–3

7亿年前,伊西迪斯撞击盆地来自同一时期,大约3

90亿年前

锡尔蒂斯少校大约3岁

7到30亿年前,伊西迪斯平原更年轻,形成于大约30亿年前的现代

因此,坚持不懈有机会观察火星地质历史上所有的岩石

信用:欧空局/德国航天中心/柏林航天中心,BY-SA 3

0 IGO 一位艺术家对火星外火星/罗莎琳德·富兰克林漫游车的插图

信用:欧空局/ATG媒体实验室 欧空局的罗莎琳德·富兰克林漫游车将进行自己的火星之旅

它将降落在奥西亚普拉纳姆,一个有大量含粘土岩石的地区

这也是一个地质差异很大的地区

罗莎琳德·富兰克林号能够比“毅力”号采集更深的样本,低至两米

但是我们超越了自己

有一天,一个真正的人类地质学家很可能踏上火星

也许几个

但在那之前,我们的漫游者地质学家必须为我们做这件事

如果说过去的任务是一种迹象的话,那么毅力将远远超越它的主要使命

美国宇航局的“MSL好奇号”于2012年8月登陆火星,目前仍在运行,这主要归功于它的多任务放射性同位素热电发电机(RTG)

毅力有相同类型的能量来源,所以除非发生意外,我们有理由希望火星车能走出杰零陨石坑,进入周围地区,在火星的整个地质历史中观察和取样岩石

如果发生这种情况,不仅仅是我们想象中的地质学家在进行一生的实地考察

也许地球上的每一位地质学家都将替代性地经历这段旅程

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