火星似乎傳來了屬于它的“心跳”聲——一種規律性輕微脈動,或將揭示這顆紅色星球的深藏秘密:今天,它的地下深處,很可能仍流動著液態水。北京大學地球與空間科學學院李嘉琪團隊獲得的這一突破性發現,為探尋火星生命之源提供了令人振奮的新證據。
今天,我們就來探秘火星,了解天問一號探測器、祝融號火星車獲取了哪些寶貴的科學數據,幫助我們解開了哪些關于火星的謎團。
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有沒有水?
之前,我國科學家在分析祝融號的探測數據時就發現:祝融號在著陸區附近探測時所走過的巖土,與火星表面常見的火山巖之間存在明顯差別,其層理結構不像是由多年風沙沉積所形成的,反而具備了許多水流沖刷地貌的特點。科學家推斷,這些巖石可能形成于北部烏托邦平原古海洋的海退過程,這一推論很好地支持了火星北部曾經存在過古海洋的假說。
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祝融號與著陸平臺合影 (圖片來源 / 中國載人航天工程辦公室)
除此之外,由于地面像一層硬殼,祝融號在火星行走的初期,出現過車輪打滑的情況。對獲取的數據進行光譜分析后,人們推測這與地面的巖石結構有關,火星地表巖石可能含有水合二氧化硅或含水硫酸鹽,這些物質都需要大量的液態水才能形成。
隨著探測的不斷深入,祝融號發現周圍的沙墻上也存在著各式各樣的裂紋,這些裂紋很像液態水蒸發后留下的痕跡,或是大氣中的水汽在霜降與降雪過后,在巖土上留下的痕跡。
綜合分析這些探測數據,科學家推演出了火星沙丘表面特征的演化模型,對數百萬年前火星的氣候條件有了新的推測。
吹吹北風
火星上常年風沙肆虐,巖土遍布,形成了許多不同形態的風沙地貌。
在祝融號的著陸區中,有一種典型的風沙地貌——橫向風成脊(在橫風的作用下,經過多年變化形成的,突出地面如同山脊的結構)。它的形成過程與火星上的風力、風向等因素密切相關,是科學家研究火星氣候特征的重要對象,可以幫助人們推測火星的古氣候環境。
科學家通過計算祝融號著陸區橫向風成脊的脊線、順風剖面和風成床的形態特征,驚喜地發現,其與地球上存在的巨型沙波紋形態參數較為相似。更有趣的是,火星上橫向風成脊的兩翼方向指向南方——只有在北風之下才能形成這樣的形態。綜合祝融號測量到的火星風場信息,我們可以推斷,火星上古時期也許時常刮起北風。
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祝融號行駛的車轍清晰可見(圖片來源 / 中國載人航天工程辦公室)
除了風向,祝融號還一路測量了風速、溫度、氣壓等信息:白天,它身邊的風速在2米/秒~6米/秒,最大可達10米/秒(根據《風力等級》國家標準,5級風的風速為8米/秒~10.7米/秒)。不過,火星大氣十分稀薄,只有地球的約1%,若將火星的風換算到地球上來,其風力要小上不少。
但火星的溫度并不像風力那樣“和善”。祝融號記錄的溫差接近90攝氏度。想要在這里獲取液態水,還是要經受相當嚴峻的考驗。
首張火星“全身照”
2023年4月,天問一號捕捉的中國首次火星探測火星全球影像圖發布,其空間分辨率達到了76米,為國際領先水平。清楚地展示了火星表面的山川、峽谷等地貌特征,為我國開展后續火星探測與科研任務打下了重要基礎。
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天問一號火星探測器傳回的首幅火星圖像,在距離火星約 220 萬公里處拍攝,采用黑白模式成像
按計劃,我國將在2028年發射天問三號,完成采集火星表面巖土樣品并返回地球的任務,這是一個前所未有的偉大目標。火星的起源是什么?經歷了哪些地質演化?以及最重要的問題——是否有生命存在過?相信到那時,我們將對這些問題展開更加深入的研究。
宇宙的奧秘離我們并不遙遠,歡迎您和孩子一起討論:如果我們能去火星,最想探索什么?在評論區留下你們的“火星夢想”吧!
責任編輯|趙青云
運營編輯|趙青云
質量審核 | 李雅欣 王維嘉
圖文來源 | 《知識就是力量》雜志《詢天問火 火星回答了我們什么?》,撰文/韓大洋,原文有刪改,原創作品轉載請注明來源。
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