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。 […]