美国国家航空航天局的火星侦察轨道器确认液态水在火星上流动的证据

2018-05-16

em使用美国国家航空航天局火星侦察轨道器的新研究揭示了目前火星上液态水间歇流动的最有力证据。 / em

在MRO上使用成像光谱仪,研究人员在红色星球上发现了神秘条纹的斜坡上的水合矿物标志。这些黑色条纹似乎随着时间的推移而逐渐消退。在温暖的季节,它们变暗,似乎在陡峭的山坡上流淌,然后在较冷的季节消失。当温度超过零下10华氏度(零下23摄氏度)时,它们出现在火星上的几个位置,并在较冷的时间消失。

“我们对火星的追求一直是'追随水',在宇宙中寻找生命,现在我们已经说服科学证实了我们一直怀疑的事实,”宇航员兼NASA科学部门副主管John Grunsfeld说。华盛顿特派团理事会。 “这是一个重大的发展,因为它似乎证实了今天在火星表面流动的水 - 虽然是海水。”

这些下坡流被称为重复斜坡线(RSL),通常被描述为可能与液态水有关。斜坡上水合盐的新发现指出了与这些黑暗特征之间的关系。水合盐会降低液态盐水的冰点,就像地球上道路上的盐导致冰雪融化得更快一样。科学家们说,这可能是一种浅层地下水流,有足够的水在表面渗透来解释变黑。

em这个动画模拟了火星上其中一个地方的朦胧景象,在温暖的季节,黑色条纹会向下滑动,可能会涉及液态水。该网站位于Hale Crater内。 / em

“我们只在季节性特征最广时才发现水合盐,这表明黑暗条纹本身或形成它们的过程是水合作用的来源。无论哪种情况,在这些斜坡上检测水合盐意味着水在这些条纹的形成过程中起着至关重要的作用,“乔治亚理工学院(佐治亚理工学院)的Lujendra Ojha在亚特兰大报道了这些报道的主要作者Nature Geoscience于9月28日发表的研究结果。

Ojha在2010年首次使用MRO的高分辨率成像科学实验(HiRISE)的图像注意到这些令人费解的特征,作为亚利桑那大学的本科生。 HiRISE观测现在已经在火星上的几十个地点记录了RSL。这项新研究将HiRISE观测与MRO紧凑型火星探测成像光谱仪(CRISM)的矿物测绘结果进行配对。

光谱仪观察显示多个RSL位置处的水合盐的特征,但只有当黑暗特征相对较宽时。当研究人员查看相同的位置和RSL不是很广泛的时候,他们没有发现含水盐。

Ojha和他的合作者将光谱特征解释为由称为高氯酸盐的水合矿物引起的。最符合化学特征的水合盐可能是高氯酸镁,氯酸镁和高氯酸钠的混合物。一些高氯酸盐已被证明即使在条件如零下94华氏度(零下70摄氏度)的情况下也能防止液体冻结。在地球上,自然产生的高氯酸盐集中在沙漠中,某些类型的高氯酸盐可以用作火箭推进剂。

高氯酸盐之前曾在火星上被发现过。美国宇航局的凤凰号着陆器和好奇号探测器都在地球的土壤中发现它们,一些科学家认为,70年代的维京任务测量了这些盐的特征。然而,RSL的这项研究检测到的高氯酸盐现在以水合物形式存在于与登陆者探索的区域不同的地区。这也是第一次从轨道确定高氯酸盐。

自2006年以来,MRO一直在用其六种科学仪器检查火星。

“MRO利用有效载荷能够观察这些特征的精细细节来观察多个火星年的能力使得这些发现成为可能:首先确定令人迷惑的季节条纹,并且现在朝向解释它们是什么迈出了一大步”,美国宇航局喷气推进实验室(JPL)位于加利福尼亚州帕萨迪纳的MRO项目科学家Rich Zurek。

对于Ojha来说,新的发现更能证明他五年前首次看到火星山坡的神秘线条确实是当今的水。

“当大多数人谈论火星上的水时,他们通常会谈论古代的水或冷冻水,”他说。 “现在我们知道这个故事还有更多。这是第一次明确支持RSL液态水形成假说的光谱检测。“

这一发现是美国宇航局火星任务中最新的突破。

美国国家航空航天局火星探测计划的首席科学家迈克尔迈耶说:“多年来,多个航天器一起解决了这个谜,现在我们知道这个冰冷的沙漠地球表面有液态水。 “看来,我们对火星的研究越多,我们越了解生命如何得到支持,以及未来有什么资源可以支持生命。”

自然地球科学论文共有8位作者,其中包括美国宇航局位于加利福尼亚州Moffett Field的艾姆斯研究中心的Mary Beth Wilhelm和乔治亚理工学院的乔治亚理工学院的Mary Beth Wilhelm; CRISM首席研究员马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯大学应用物理实验室的Scott Murchie;以及亚利桑那州图森市亚利桑那大学月球与行星实验室的HiRISE首席研究员Alfred McEwen。其他人则分别在乔治亚理工学院,科罗拉多州博尔德市西南研究所和法国南特的计算机与动力学实验室。

出版物:Lujendra Ojha等人,“火星上反射斜坡线条中水合盐的光谱证据”,Nature Geoscience(2015); doi:10.1038 / ngeo2546

来源:Dwayne Brown / Laurie Cantillo美国国家航空航天局