美国宇航局的毅力号火星车在火星上发现“爆米花石”，表明火星上存在水

美国宇航局的“毅力号”火星车任务是行星探索和寻找外星生命的重要里程碑。“毅力号”于 2020 年 7 月 30 日发射，并于 2021 年 2 月 18 日成功降落在火星表面，是有史以来发射到火星的最先进的探测器。该探测器配备了一系列尖端科学仪器，主要目标是调查火星过去的宜居性，寻找古代微生物生命的迹象，并收集岩石和土壤样本，以便将来可能返回地球。

毅力号任务是美国宇航局火星探测计划的重要组成部分，该计划旨在了解火星的地质和气候，为人类探索火星铺平道路。火星车特别关注那些根据地质证据可能在过去支持生命的地区。着陆点耶泽罗陨石坑的选择并非随机的；这个陨石坑是一个古老的古湖，有一个沉积物三角洲，为生命迹象的保存提供了有利的环境。

毅力号不仅在寻找微生物化石，还在研究可能支持生命的环境。这包括分析岩石和土壤以了解火星的地质和气候历史，以及寻找有机分子和其他构成生命基石的化合物。因此，这项任务是一项多方面的探索，结合了地质学、化学和生物学，以回答人类最深层次的问题之一：我们在宇宙中孤独吗？

除了科学任务外，毅力号还在测试对未来人类火星任务至关重要的新技术。这些技术包括 MOXIE（火星氧气原位资源利用实验），这是一种试图从火星大气中的二氧化碳中生产氧气的装置。这项技术对于载人任务的可持续性至关重要，因为它可以在火星上生产呼吸所需的氧气和返回地球所需的燃料。

简而言之，毅力号的任务是一项雄心勃勃的事业，它将科学探索与技术发展相结合。通过调查火星过去的宜居性并测试新技术，这辆火星车为更深入地了解这颗红色星球铺平了道路，并有可能为人类未来在火星上生存铺平了道路。发现火星上存在古代生命的证据不仅会彻底改变我们对生物学的理解，而且还具有深远的哲学和存在意义，改变我们对人类在宇宙中地位的看法。

杰泽罗陨石坑的地质背景

杰泽罗陨石坑是火星上最迷人的地方之一，由于其丰富的地质历史和可能蕴藏古代生命迹象而被选为毅力号探测器的着陆点。这个直径约 45 公里的陨石坑被认为是一个古湖，即数十亿年前存在的古老湖泊。陨石坑内沉积物三角洲的存在是科学家寻求了解火星水生历史最有趣和最有希望的特征之一。

沉积物三角洲是一种地质构造，当河流携带沉积物进入较平静的水体（如湖泊或海洋）时，沉积物就会形成。在杰泽罗陨石坑，三角洲清楚地表明曾经有一条河流流过这里，从高地带来了岩石和矿物质颗粒。这一过程不仅表明过去存在液态水，还为保存可能的微生物生命迹象创造了理想的环境。

耶泽罗陨石坑的重要性不仅仅在于水的存在。数百万年来，水和岩石之间的相互作用可能导致特定矿物质的形成，而这些矿物质是生物过程的指标。例如，在水环境中形成的碳酸盐和粘土等矿物质可以包裹和保存有机物，为火星过去是否存在生命提供宝贵的线索。

除了三角洲，杰泽罗陨石坑还有其他地质特征，增加了其科学价值。陨石坑壁上显示出岩石层，记录了该地区的地质历史，从陨石坑的形成到塑造其表面的近期事件。这些岩层可能包含有关火星数十亿年来发生的气候和环境变化的信息。

另一个关键方面是陨石坑中发现的矿物多样性。例如，橄榄石和碳酸盐的存在表明水和岩石之间存在复杂的化学相互作用。这些相互作用对于了解火星的宜居性至关重要，因为它们表明环境在化学上可能适合生命存在。

简而言之，杰泽罗陨石坑是了解火星水生历史的一扇窗户，也是天体生物学的天然实验室。毅力号探测器对这个陨石坑的探索不仅是为了发现古代生命的证据，也是为了了解塑造这颗红色星球的地质过程。随着每一次新发现，科学家们离回答这个基本问题更近了一步：火星曾经有过生命吗？

抵达光明天使

美国宇航局的“毅力号”火星车最近抵达了位于火星耶泽罗陨石坑内的“光明天使”地区，这是其任务中最有趣的一步。该地区以浅色岩层为特征，引起了科学家的极大兴趣，因为它有可能提供有关火星过去存在水的线索。抵达“光明天使”标志着火星车探索的一个关键点，其目的不仅是寻找古代生命的证据，而且还要了解可能支持这种生命的环境。

光明天使是耶泽罗陨石坑内一个引人注目的地区，耶泽罗陨石坑是一个古老的古湖，在古代，这里是沉积物三角洲的所在地。这个三角洲是一个非常重要的地质特征，因为三角洲是由河流运输的沉积物沉积而成，表明当时有流水存在。此外，该地区由浅色的岩石露头组成，这些岩石可能是填满河道的古老沉积物，也可能是河流作用暴露出来的更古老的岩石。

毅力号火星车在穿越崎岖地形后，于任务开始的第 1175 个火星日抵达光明天使。该地区是流入耶泽罗陨石坑的河道的一部分，远处浅色岩石的存在是引导任务团队将火星车引导至这一特定位置的因素之一。他们期望这些岩石可能包含有关火星地质和水文历史的宝贵信息。

当任务团队接近光明天使时，他们面临着几个挑战。地形变得越来越困难，一片巨石场大大减慢了探测器的前进速度。在这种地形上导航需要结合仔细规划和使用毅力号的自动驾驶模式，即 AutoNav。然而，由于地形复杂，AutoNav 经常停下来，选择安全，这延长了前往光明天使的旅程。

最后，在克服了障碍后，毅力号改道穿过沙丘地带，穿过河道，大大缩短了旅行时间。抵达光明天使不仅代表了火星车任务的一个里程碑，也为科学探索开辟了新的机会。在这个地区发现的岩石，尤其是那些被称为“爆米花岩”的岩石，有望揭示有关水存在的关键信息，甚至可能揭示有关火星上可能存在生命的条件的信息。

旅途中的挑战

毅力号火星车前往光明天使的旅程并非一帆风顺。随着火星车接近新目的地，任务团队面临一系列障碍，这些障碍既考验了人类的智慧，也考验了火星上发射技术的稳健性。前往光明天使的路上崎岖不平，到处都是巨石，严重阻碍了火星车的前进。

最初，毅力号沿着内雷特瓦河谷河道平行行进，这条路线看起来很有希望。然而，随着它前进，地形变得越来越险恶。巨石场起初只是小障碍，但很快变成了真正的后勤挑战。岩石的体积和数量不断增加，使导航变得越来越复杂。前进速度曾经是每火星日（太阳日）一百多米，现在已减少到只有几十米。

美国宇航局喷气推进实验室负责毅力号战略路线规划的副主管埃文·格雷泽 (Evan Graser) 表示，这种情况令人沮丧。团队必须调整导航策略来应对越来越困难的地形。毅力号有两种行驶模式：在更困难的地形中，规划团队使用图像以大约 30 米的增量规划火星车的路线。对于更远的距离，火星车使用其自动驾驶模式，即 AutoNav。然而，即使是 AutoNav 也难以应对岩石地形，出于安全考虑，它有时会完全停下来。

随着进展明显放缓，团队开始考虑替代方案。他们观察着北边的河道，希望找到一个沙丘较小且间隔足够远的地段，让火星车能够通过。火星沙丘以“吞噬”火星车的能力而闻名，这意味着相当大的风险。此外，毅力号需要一个安全的入口坡道才能进入运河。

当图像最终显示出一条可行的路线时，团队毫不犹豫。毅力号改道穿过沙丘地带，穿过河道，大大缩短了前往光明天使号的旅行时间。这一战略决策使火星车提前数周到达目的地，展示了任务团队和火星车技术本身的适应性和弹性。

这些挑战及其后续克服不仅凸显了火星探索的复杂性，也凸显了执行太空任务时灵活性和创新性的重要性。每次克服障碍都会带来新的经验教训，并增强我们探索和了解红色星球的能力。

发现“爆米花岩”

美国宇航局的“毅力号”探测器抵达光明天使号后，发现了一种让地质学家着迷的岩石：一种绰号为“爆米花岩”的岩石。这些岩石外观奇特，密布着球体，因此得名。此外，这些岩石还呈现出丰富的矿脉，这是水通过岩石输送矿物质并随时间沉积的环境中常见的地层。

矿脉的存在是一个重要迹象，表明水曾经流过这些岩石。在地球上，矿脉通常出现在经历过热液作用的地区，热水在岩石中循环，溶解并沉积矿物质。在火星上发现这样的矿脉表明，类似的过程可能也发生在火星的过去。

爆米花岩石不仅外观迷人，而且具有科学价值。这些球体的形成可能与水过程有关，表明水在它们的形成过程中发挥了至关重要的作用。这与“毅力号”任务尤其相关，该任务旨在了解火星上可能支持生命的古代环境。

这些岩石的矿脉和“爆米花”特征进一步证明耶泽罗陨石坑曾经存在水。水的存在是宜居性的主要指标之一，这些岩石的发现强化了耶泽罗陨石坑在火星遥远的过去可能是一个宜居环境的假设。

为了加深对这些岩石的了解，毅力号将使用一系列先进的仪器。其中包括 SuperCam，它能够用激光蒸发小块岩石并分析由此产生的化学成分。此外，火星车将使用其磨蚀工具暴露岩石的内层，以便对其结构和成分进行更详细的分析。

对这些“爆米花岩石”的分析可以为了解火星的地质历史以及火星表面的形成过程提供宝贵的见解。如果分析结果表明存在在水环境中形成的矿物质，这将加强火星过去具有适宜生命生存条件的证据。

最终，收集这些岩石样本并最终返回地球的决定将取决于毅力号的分析结果。这些样本对于未来研究火星的宜居性以及寻找这颗红色星球上古代生命的迹象至关重要。

岩石分析

毅力号火星车配备了一系列先进的科学仪器，准备对光明天使号发现的岩石进行详细分析。其中最突出的仪器是 SuperCam，这是一种集光谱、成像和化学分析于一体的多功能工具。这套仪器使火星车能够从远处检查岩石的化学成分，使用激光蒸发少量岩石材料，然后分析产生的气体。

分析“爆米花岩石”的第一步是使用毅力号的磨蚀工具。该工具对于去除岩石表面层至关重要，因为岩石表面层可能已被风化或被火星尘埃污染，从而揭示出最纯净、最原始的内部成分。磨蚀之后，将使用 SuperCam 和其他仪器（如 PIXL（行星 X 射线岩石化学仪）和 SHERLOC（使用拉曼和发光扫描宜居环境以检测有机物和化学物质））进行彻底分析。

例如，PIXL 使用 X 射线荧光以微观精度绘制岩石的元素组成图。这种绘图可以识别化学元素的存在，这些化学元素是过去地质过程的指标，例如与水的相互作用。SHERLOC 使用拉曼光谱和紫外荧光来检测可能在水环境中形成的有机化合物和矿物质。

由于存在密集的球体和矿脉，对“爆米花岩”的分析尤其有趣。这些特征表明了水文地质过程，其中水在岩石的形成和改变中起着至关重要的作用。识别这些矿脉和球体中存在的矿物可以为了解曾经流过这些岩石的水的化学性质提供宝贵的线索，进而了解火星过去的环境条件。

此外，矿物同位素分析有助于确定岩石的年龄和水过程的持续时间。如果结果表明存在仅在水环境中形成的矿物，这将加强耶泽罗陨石坑长期存在液态水的假设，从而增加该环境适宜居住的可能性。

毅力号在光明天使号上收集的数据对于决定是否应该收集并保存这些岩石样本以最终返回地球至关重要。地面实验室的详细分析将使调查更加深入，有可能揭示火星车上的仪器无法探测到的信息。

因此，“爆米花岩”的分析不仅有助于了解火星的地质历史，而且还可能为寻找这颗红色星球上古代生命迹象提供重要线索。

科学意义

美国宇航局的“毅力号”探测器在光明天使号上发现了所谓的“爆米花岩石”，这为了解火星的地质和生物历史打开了一扇迷人的窗户。这些岩石密布着球体，并带有明显的矿脉，表明火星过去曾存在液态水，这对岩石材料的形成和改变起到了重要作用。对这些岩石的分析可以为这颗红色星球过去时期的宜居性提供重要线索。

在“爆米花岩”中观察到的矿脉尤其令人感兴趣。在地球上，这种矿脉的形成是因为富含矿物质的水渗透过岩石的裂缝，随着时间的推移沉积下这些矿物质。火星上存在类似结构意味着发生了类似的水文过程，表明水不仅存在，而且在塑造火星地貌方面也发挥着重要作用。这是一个强有力的暗示，表明火星在某个时期拥有可能支持微生物生命形式的条件。

除了矿脉，岩石中密集排列的球体（即“爆米花”）也十分有趣。这些形成可能源于沉积或火山过程，两者都可能受到水的影响。对这些球体的矿物成分进行详细分析可以揭示它们是否含有碳酸盐或在水环境中形成的其他矿物。如果得到证实，这将强化耶泽罗陨石坑在其历史上的某个时期是一个宜居环境的假设。

毅力号上的仪器，如超级相机和研磨工具，对于揭示这些岩石的化学性质至关重要。蒸发少量岩石并分析产生的气体的能力将使我们能够详细了解矿物成分。这些数据对于决定是否应收集样本并最终将其带回地球以便在陆地实验室进行更复杂的分析至关重要。

这些发现的意义超出了单纯的地质学理解。它们触及了天体生物学的基本问题：地球以外存在生命的可能性。如果分析证实耶泽罗陨石坑的条件有利于生命存在，那么火星上曾存在微生物生命的可能性将大大增加。此外，这些发现还可以帮助确定寻找生物特征的优先地点，为未来的探索任务提供参考。

归根结底，光明天使号的“爆米花岩石”不仅仅是地质奇观；它们是更大谜团的碎片，可以帮助我们了解火星的历史和对宇宙中生命的持续探索。随着火星车继续围绕这颗红色星球的探索之旅，毅力号任务的下一步有望带来更多见解。

任务的下一步

随着 NASA 的“毅力号”火星车完成对“光明天使”的分析，该任务准备前往下一个目的地：蛇形急流。这一转变标志着科学探索新阶段的开始，目标是进一步加深我们对火星地质和水文历史的了解。

位于光明天使南部的蛇形急流 (Serpentine Rapids) 是一个备受关注的地区，因为其地形复杂，岩层的存在可能为火星过去存在水提供更多线索。该地区的特点是其蜿蜒起伏的地层，这表明过去地质活跃，可能受到河流过程的影响。

前往 Serpentine Rapids 的旅程并非没有挑战。崎岖的地形和沙丘的存在需要谨慎导航和细致的路线规划策略。由 NASA 喷气推进实验室专家领导的 Perseverance 战略规划团队将继续利用高分辨率图像和火星车的自主导航模式 AutoNav 的组合，确保安全高效地穿越。

抵达蛇形急流后，毅力号将开始一系列详细调查。该探测器将利用包括 SuperCam 在内的先进科学仪器套件对该地区的岩石和沉积物进行化学和矿物学分析。配备光谱激光器的 SuperCam 将能够精确识别样品中存在的化学元素和化合物，从而提供有关该地区成分和地质历史的关键数据。

此外，毅力号还将使用其行星 X 射线岩石化学仪 (PIXL) 进行高分辨率 X 射线荧光分析。该仪器将能够识别特定矿物并确定其浓度，从而提供当地矿物学的详细视图。结合这些数据将有助于科学家更全面地了解火星过去盛行的环境条件。

在蛇形急流取得的成果对于毅力号的使命至关重要，尤其是在寻找古代生命迹象方面。水环境中形成的矿物质的存在可能表明火星适宜居住，这增加了火星在其遥远的历史中存在微生物生命形式的可能性。

随着毅力号任务的不断推进，每一项新发现都有助于加深对火星的了解。探索蛇形急流代表了这一科学之旅的关键一步，让我们更接近回答天体生物学最有趣的问题之一：火星曾经是生命的家园吗？

来源：