“好奇号”在火星土壤中发现水和毒物

今天来自火星的新闻很多!以下是“好奇号”探测器在登陆这颗红色星球的最初 100 天里采集的样品的六项新研究结果。

看着它着陆,在周围缓慢移动,还攻击无辜的岩石。现在,你可以更深入地了解美国宇航局“好奇号”探测器发回地球的科学数据。今天,来自世界各地的科学家团队正在发布六篇论文,分析“好奇号”科学仪器首次采集到的部分样本。

这些研究试图确定火星对未来人类访客来说有多友好。它们还寻找火星地质历史的线索。结果表明,火星土壤中含有一些人们可以通过加热提取的水分,以及少量探索者需要警惕的毒性化学物质。

在这里,我们重点介绍了我们最喜欢的发现,并附上所有论文的链接,以防万一您对我们遗漏的内容感兴趣。祝“好奇号”一路顺风。

身处“烤箱”

“好奇号”在火星上做的第一件事就是从一块名为“Rocknest”的沙土区域收集了一些东西。(美国宇航局戈达德太空飞行中心副主任劳里·莱辛在Science播客中说,科学家们认为它看起来像一个小的岩石巢。)然后,探测器使用其 ChemCam、CheMin 和火星样品分析 (SAM) 仪器检查了其火星土壤样本。

在其中一项分析中,“好奇号”将约半粒婴儿阿司匹林大小的土壤样本加热到约 835 摄氏度(约 1535 华氏度)。在如此高的温度下,土壤中的矿物质会分解并释放出挥发性气体。一组国际科学家在该样本中发现了水蒸气、二氧化硫、二氧化碳和氧气,按丰度顺序排列。

美国国家航空航天局 (NASA)

因此,样本中有相当一部分——按重量计约 1.5% 至 3%——是水。“对我来说,这很有趣,因为它是未来人类探索者的一个宝贵资源,”莱辛说。“两成的水意味着,如果你有大约一平方英尺——或者说,一立方英尺,抱歉——的这种土壤并加热它,你可以从中得到大约两品脱的水。”地球的土壤含水量大约是火星的 10 倍。

从这项以及其他土壤分析中得出的一个反复出现的主题是:好奇号及其前身,包括“探路者号”、“精神号”和“机遇号”,在不同的火星地点都发现了几乎相同的土壤成分。这表明含水土壤在火星上随处可见。这也可能意味着火星上存在某种过程,将土壤均匀地混合到其表面,或者该行星的地壳成分在各地都相似。

(查看原论文)

有毒的土壤

加热分析中发现的其他气体让科学家们了解了火星土壤中出现的矿物质。这对任何未来的火星访客来说都是个坏消息。氧气与氯气一起释放,这表明土壤的一小部分含有高氯酸盐,如果摄入会中毒。“现在知道它在那里是件好事,”莱辛说,“这样我们就可以为人类登陆火星并面对无处不在的尘埃做好计划。我们将如何处理这个问题?”

(查看原论文)

无有机物

“好奇号”没有发现任何所谓的有机化合物,这个名称并不一定意味着这些化合物来自生命体。相反,有机化合物含有科学家认为是生命基石的元素,包括碳。这类化合物可能对未来的火星探索者很重要。

莱辛说,火星表面暴露在大量辐射和其他恶劣条件下,因此科学家们仍然希望该行星在地下深处藏有有机化合物。“好奇号”配备了钻头来找出答案。

一块不同寻常的岩石

NASA/JPL-Caltech

着陆后,在火星日(也称 sol)的第 43 天,“好奇号”发现了一块金字塔形的岩石,这与人类迄今为止发现的任何火星岩石都不同。科学家们以“好奇号”前地表操作系统工程师、于 2012 年去世的杰克·马蒂耶维奇的名字命名了这块岩石。

分析发现,“Jake_M”的矿物比例与其他火星岩石不同。然而,这块岩石在地球上看起来很像“安山岩”,这是一种出现在岛屿和大陆裂谷中的稀有岩石。(“Glamorous”)。“Jake_M”与地球上的安山岩非常相似,研究团队在其论文中写道,如果他们在地球上发现了“Jake_M”,他们不会知道它来自火星。安山岩——以及“Jake_M”——是火成岩,这意味着它们是由岩浆形成的。(其他任务在火星上发现了其他火成岩,但没有发现类似安山岩的岩石。)

研究小组利用“Jake_M”的化学成分来推测它是如何形成的。这需要岩浆中含有大量水,或者高压,或者两者兼有。这表明火星地壳下可能存在一些水。

(查看原论文)

更多关于火星土壤

想了解更多?这篇论文介绍了“好奇号”的 X 射线和激光仪器在 Rocknest 发现的两种不同类型的土壤。一种是细粒型,其他漫游车在其他地点也发现过。第二种是粗粒型,似乎更集中在 Rocknest 区域。

这篇论文对 Rocknest 的土壤进行了表征,检查了有和没有晶体结构的土壤。非晶体物质与夏威夷的土壤相似。

这篇论文检查了 Rocknest 附近一个沙地,该沙地位于火星风障碍物的背风侧。

“好奇号”现在在哪里?

这辆小巧而强大的探测器仍在盖尔撞击坑内,正以最快速度驶向夏普山。夏普山的地质层可能向科学家们揭示更多关于火星历史的信息。这座山也可能含有有机化合物。

沿途有五个计划的休息点,期间“好奇号”将采集样本并进行更多科学研究。该探测器最近通过了航点 1

NASA/JPL-Caltech/MSSS
 

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Francie Diep 是一位居住在加利福尼亚州圣巴巴拉的科学记者。除了《Popular Science》,她的作品还发表在《Scientific American》、《Smithsonian》及其他刊物上。她对基因、细胞、机器人、档案馆以及互联网上的奇特内容着迷。

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