火星車采集的圖像確認了古代火星存在湖泊

貧瘠的褐色巖石山丘，前景是雜亂的巖石塊。

在Jezero隕石坑發(fā)現(xiàn)的古老河流三角洲，該照片是陡坡A處的視角。 這張照片由毅力號火星車于 2021 年 4 月 17 日拍攝。圖片來自 NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS。美國宇航局的毅力號火星車正在尋找過去火星生命的證據，Jezero隕石坑存在火星湖的古老遺跡，這可能是最有研究價值的地方之一。 此前，軌道航天器顯示該隕石坑甚至包含一個仍然可見的河流三角洲。 現(xiàn)在，來自火星車的圖像證實了這個古老的湖泊，并且也發(fā)現(xiàn)曾經流入其中的河流證據，令人驚訝的是，還發(fā)現(xiàn)了山洪暴發(fā)的痕跡。

毅力任務團隊的新同行評審結果于 2021 年 10 月 7 日發(fā)表在《科學》雜志上。

三角洲提供有關火星湖的線索

特別是，這個三角洲本身提供了許多關于 Jezero 隕石坑曾經存在水的線索。 火星車拍攝了三角洲的詳細圖像，其中顯示了陡坡的陡峭斜坡。 這個三角洲就像地球上的三角洲一樣，是由沉積物堆積而成的。 這些圖像是由漫游者的左右mastercam - z相機以及它的遠程微型成像儀(RMI)拍攝的，后者是超級相機儀器的一部分。

現(xiàn)在，我們知道不僅有一個由河流喂養(yǎng)的湖泊形成了三角洲，而且還有后期的山洪暴發(fā)將大塊巨石帶入了三角洲。

具有三角洲形成和標記的棕色土地的軌道視圖。

這張 Jezero 隕石坑三角洲區(qū)域的軌道視圖顯示了三角洲、科迪亞克和火星車的當前位置。 圖片來自 NASA/JPL-Caltech/亞利桑那大學/USGS。

黃色天空下貧瘠的巖石山脊，帶有巖石頂部的特寫鏡頭。

古代三角洲的陡坡之一。 這張照片是由毅力號漫游者的Mastcam-Z儀器的數據生成的。 插圖是由遠程顯微成像儀(SuperCam儀器的一部分)提供的特寫。圖片來自 NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSS。

露出地面的巖層，后面有較大的山丘，底部有巨石。

科迪亞克巖層，三角洲的一塊“斷裂”。 在它后面可以看到三角洲的主要部分。 圖片來自 NASA/JPL-Caltech/亞利桑那大學/USGS。

科迪亞克巖層

此外，更多古代存在水的跡象來自名為科迪亞克的巖石層。 該巖石層距離火星車當前位置約一英里，與陡坡的距離相同。 通過檢查巖石層的圖像，參與該任務的科學家們確定了不同地質沉積物形成的時間。 巖石層現(xiàn)在與主體三角洲“分離”，但曾經更靠近三角洲的南部邊緣。

這些圖像顯示了水平和傾斜的分層，就像在地球上的三角洲看到的那樣。 法國行星學和地球動力學實驗室（LPG）論文的主要作者尼古拉斯·曼戈爾德（Nicolas Mangold）評論了這些發(fā)現(xiàn)的重要性，他說：

以前從未在火星上看到過如此保存完好的地層。 這是一個非常關鍵的觀察結果，我們能夠依此來確認 Jezero 存在湖泊和河流三角洲。 我們能夠在探測器到達三角洲之前的幾個月更好地了解這里的水文情況，這一發(fā)現(xiàn)將在未來獲得巨大的回報。

穿著綠色夾克和針織帽的男人站在巖石層前，天空中有云。

Jezero隕石坑古代是否存在水的研究由法國行星學和地球動力學實驗室（LPG）的Nicolas Mangold領導。 圖片來LPG。

意外的巨石

在毅力號任務之前，科學家們已經確信 Jezero 隕石坑 曾經是一個湖泊，而三角洲地層曾經也是一個三角洲。 現(xiàn)在，毅力號已經證實了這兩者。 然而，這還不是全部。 火星車還有一個驚喜發(fā)現(xiàn)：在懸崖峭壁上出現(xiàn)了意想不到的巨石。 或者說，它們位于三角洲最年輕和最頂層的地層。 其中一些巨石可能重達數噸。

曼戈爾德 說：我們在懸崖上看到了清晰的巖層，其中包含了直徑達5英尺(1.5米)的巨石，理論上它們不應該出現(xiàn)在那里。

那么他們?yōu)槭裁磿霈F(xiàn)在那里？

山洪暴發(fā)

該任務的科學家表示，這是過去山洪暴發(fā)的證據。 基本上流入三角洲的河流較慢，是無法移動這些巨石的，需要流動速度更快的洪水才能移動這些巨石。 事實上，有些巨石已經被運送了數十英里。 水流的速度估計為 4 到 20 英里/小時（6 到 30 公里/小時）。

麻省理工學院的 Benjamin Weiss 補充道：

你需要充滿力量的洪水，才有條件來搬運又大又重的巖石。 這是一件特殊的氣候事件，可能表明當地水文或火星上的區(qū)域氣候發(fā)生了根本性變化。

有河流流入的圓湖。

正如這位藝術家的插圖所示，Jezero隕石坑的邊緣曾經充滿了水。 形成三角洲的河流位于圖像的右側。 圖片來自 NASA/JPL-Caltech。

起伏的湖水

此外，新的證據支持了科學家之前的想法，即湖泊一直延展到隕石坑的邊緣。 然而，這也表明在湖泊歷史的后期，水位會隨著時間的推移而波動。 到那時，水位比最高水位低約 330 英尺（100 米）。 最終，就像地球上的其他地方一樣，湖水完全干涸了。

來自倫敦帝國理工學院的 Sanjeev Gupta 是合著者，他說：

更好地了解 Jezero 三角洲是了解該地區(qū)水文變化的關鍵。 它可能會為我們了解整個星球干涸的原因，提供有價值的見解。

在古老的火星湖中尋找生命

總的來說，毅力號的主要任務是尋找古代微生物生命的證據。 正如研究人員還指出的那樣，三角洲懸崖底部有細粒度的粘土和泥巖層。 這些是保存生物特征細微證據的理想選擇。 火星車會在那里找到什么？ 麻省理工學院的地球生物學家 Tanja Bosak 說：

我們現(xiàn)在有機會尋找化石。 但是距離我們獲取的具有生命跡象痕跡的巖石仍有一段時間。 所以，這是一段長時間的研究之旅。

干涸的河床和鴨腳形三角洲的彩色鳥瞰圖。

這是美國宇航局火星勘測軌道飛行器(MRO)拍攝的一幅古老三角洲的彩色增強圖像(以顯示細節(jié))。 毅力號火星車降落在圖像右下角的區(qū)域。 圖片來自 NASA/JPL-Caltech/ASU。

Gupta詳細說到：

這些結果也對巖石取樣的選擇策略產生影響。 三角洲底部的細粒物質可能我們找到有機物和生物特征證據的最佳選擇。 頂部的巨石可以提供舊的地殼巖石采樣。 兩者都是在采樣和緩存的主要目標。

底線：來自美國宇航局恒心漫游者的圖像證實，Jezero隕石坑曾經是一個古老的火星湖。 此外，還發(fā)現(xiàn)了一個由河流形成的大型三角洲，以及將大塊巨石帶入湖中的山洪暴發(fā)的證據。

BY: Paul Scott Anderson

FY: Starry

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