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好奇号探测器检查火星基岩中的星形凸起

发布日期:2018-05-15

火星上精细层压基岩的这种暴露包括微小的水晶形凸起,以及含有明亮和黑暗材料的矿物静脉。这个被称为“侏罗纪”的岩石目标是在2018年1月4日美国宇航局好奇号火星漫游者上的MAHLI相机拍摄的。学分:NASA / JPL-Caltech / MSSS

美国国家航空航天局的好奇号火星探测器正在仔细检查火星山脊精细层状明亮基岩中的星状和燕尾状微小黑暗隆起。这些形状对研究地球上烘干湖泊中形成的石膏晶体的地质学家而言看起来很熟悉,但好奇号的科学团队正在考虑火星上“维拉鲁宾岭”上这些特征产生的多种可能性。

流动站检测可能解决的一个不确定因素是,何时形成晶体形状的特征,相对于沉积物周围积聚的沉积层的时间。另一个原因是,原始的矿物质是否结晶成这些形状,或者是随后被溶解并被其他东西取代。答案可能指出了干燥湖泊或地下水在渗入岩石后流经沉积物的证据。

来自好奇号探测器的MAHLI相机的立体特写图像中的火星岩靶的表面包括具有石膏晶体特征的“燕尾形”特征的小空洞。当通过左侧红色镜片的蓝色红色眼镜看时,视图呈现三维。学分:NASA / JPL-Caltech / MSSS

漫游车队也正在调查同一地区的其他线索,以更多地了解红色星球的历史。这些包括米粒大小的棒状特征,具有明亮和黑暗区域的矿物纹理,基岩中的颜色变化,平滑的水平叠层,其变化超过单层厚度的十倍,并且铁含量的变化超过四倍由流动站检查的当地岩石目标。

美国宇航局喷气推进实验室的好奇项目科学家Ashwin Vasavada说:“这里只有一些有趣的目标宝藏集中在这个地区。”加利福尼亚州帕萨迪纳市的喷气推进实验室的好奇项目科学家Ashwin Vasavada说。 “每一条线索都是线索,线索越多越好。搞清楚它的含义会很有趣。“

Vera Rubin Ridge在Gale Crater内部较低的Mount Sharp山的北坡突出显示为一道防侵蚀带。这是好奇号的计划目的地,甚至在漫游车2012年登陆山顶附近的火山口之前。大约五个月前,漫游者开始爬山,现在已经到达了南坡的上坡。这里的一些特征可能与上坡的下一个目的地区域的过渡有关,因为从轨道上检测到粘土矿物,所以称为“粘土单元”。

该团队于1月中旬将车开到了一个名为“汝拉”的地点,以检查即使在轨道上的图像中,基岩明显苍白而灰暗的区域,而红色含赤铁矿的基岩形成了大部分维拉鲁宾岭。

这个火星岩石上的棒状特征大约是米粒的大小。美国宇航局好奇号火星探测器上的MAHLI相机的这一视图覆盖了一个大约2英寸的区域,位于一个名为“Haroldswick”的目标上。这个区域可能是矿物质矿物的黑暗物质。学分:NASA / JPL-Caltech / MSSS

“这些微小的'V'形状真的引起了我们的注意,但他们并不是我们去那块石头的原因,”JPL的好奇科学小组成员Abigail Fraeman说。 “我们正在研究从一个地区到另一个地区的颜色变化。我们很幸运地看到水晶。他们非常小,直到你对他们没有看到他们。“

这些特征与芝麻大小相近。有些是单细长晶体。通常,两个或更多的聚结成V形的“燕尾”或更复杂的“百灵的脚”或星形配置。 “这些形状是石膏晶体的特征,”伦敦帝国理工学院好奇科学小组成员Sanjeev Gupta说,他在苏格兰的岩石中研究过这种晶体。石膏是一种硫酸钙。 “当盐浓缩在水中时,例如在蒸发湖中,这些会形成。”

Jura地区的精细层状基岩被认为是由湖床沉积造成的,好奇几个较低的,较老的地质层已经研究过。然而,蒸发湖中形成的晶体的另一种选择是它们在流过岩石的盐水中形成得更晚。这也是好奇心在多个地质层中记录的一种证据,其中地下流体沉积了诸如矿脉的特征。

在侏罗地区研究的一些岩石目标具有两层矿脉,这些矿脉在湖泊沉积物硬化成岩石之后形成。较亮的部分含有硫酸钙;较深的部分包含更多的铁。一些形状像石膏晶体的特征比石膏显得更暗,富含铁,或者是空的。这些线索表明,原来的结晶物质可能已经被地下水的后期效应所取代或消除。

具有明亮和黑暗部分的矿脉与在夏普山上的“Vera Rubin Ridge”上缘附近称为“Rona”的火星岩石靶标相互分离。美国宇航局好奇号火星探测器上的MAHLI摄像机在流动站将灰尘从灰色区域中拂去后大约2英寸乘3英寸。学分:NASA / JPL-Caltech / MSSS

Curiosity到达Jura之前的两天,第一次看到小巧的棒状特征。火星漫游车的所有原始图像都会在网上快速发布,有些展示“棍棒”的新闻媒体将其与化石进行比较。其中的另一种可能性是它们是黑暗静脉物质的一部分。流浪者科学团队成员对燕尾鱼的兴趣比棍棒更令人兴奋。

Vasavada说:“到目前为止,在这项使命中,我们已经看到的关于Gale Crater古湖泊的大部分证据都是用于相对清新的非咸水。” “如果我们开始看到湖泊随着时间变得更咸,这将帮助我们了解Gale Crater环境如何变化,并且与火星上的水变得更加稀缺的整体模式一致。”

这种变化可能就像淡水高山湖泊之间的差异,经常以融化的盐水补充盐分,沙漠中的咸水湖泊,水分蒸发速度快于被取代。

如果晶体在硬化的岩石内形成的时间要晚得多,而不是在蒸发的湖中,它们提供了有关潮湿地下环境化学性质的证据。

“无论在哪种情况下,这些水晶都是一种新型的证据,它构建了火星上永久性水和长期居住环境的故事,”Vasavada说。

静脉中铁含量的变化,较小的特征和周围的基岩可能提供有利于微生物生存条件的线索。铁氧化物在水中的溶解度不同,更多氧化物类型通常不太可能被溶解和运输。具有一系列氧化态的环境可以提供类似电池的能量梯度,其可被某些类型的微生物利用。

“在上维拉鲁宾岭,我们看到线索流体携带铁,并通过某种机制,铁沉淀出来,”弗拉曼说。 “流体化学发生了变化,这对于可居住性而言可能很重要。”

资料来源:喷气推进实验室的Guy Webster / Andrew Good