这张地图显示了形成MFF的冰丘内的估计冰量,表明富含冰的沉积物厚达3000米。

致谢:uux.cn/行星科学研究所/史密森学会据欧洲航天局:被风吹动的灰尘堆,还是冰层?欧空局的火星快车重新访问了火星最神秘的特征之一,以澄清其组成。
它的发现表明,水冰层在地下几公里处延伸——这是地球上这一地区发现的最多的水。
15年前,火星快车号研究了梅杜赛福萨地层(MFF),发现了深达2.5公里的巨大矿床。
从这些早期的观察中,尚不清楚这些沉积物是由什么组成的——但新的研究现在有了答案。
发表在《地球物理研究快报》上的这项新研究和2007年的第一项研究的主要作者、美国史密森学会的托马斯·沃特斯说:我们利用火星快车火星雷达的最新数据再次探索了MFF,发现沉积物比我们想象的还要厚:厚达3.7公里。
令人兴奋的是,雷达信号与我们预计从层状冰中看到的信号相匹配,并且与我们从火星极地冰盖看到的信号相似,我们知道那里富含冰。
如果融化,锁在MFF的冰将覆盖整个地球1.5至2.7米深的水层:这是火星这一地区发现的最多的水,足以填满地球的红海。
交替的冰层MFF由几个直径数百公里、高数公里的风雕地貌组成。
这些特征发现于火星高地和低地的交界处,可能是火星上最大的单一尘埃来源,也是火星上最广泛的沉积物之一。
火星梅杜塞窝地层的位置。
图像:uux.cn/ESA来自火星快车的初步观察显示,MFF对雷达来说相对透明,密度较低,这两个特征都是我们在冰沉积物中看到的。

然而,科学家们不能排除一种更干燥的可能性:这些特征实际上是风吹尘埃、火山灰或沉积物的巨大堆积。
这就是新雷达数据的来源。
考虑到它的深度,如果MFF只是一大堆灰尘,我们预计它会在自身重量的作用下变得紧密。
意大利国家天体物理研究所的合著者安德里亚·奇切蒂说这将创造出比我们在火星上实际看到的密度大得多的东西。
当我们模拟不同无冰材料的行为时,没有什么可以复制MFF的特性——我们需要冰。
相反,新的结果表明是灰尘和冰层,上面覆盖着一层几百米厚的干燥灰尘或火山灰保护层。
未来的探索和合作尽管火星现在看起来是一个干旱的世界,但火星表面充满了水曾经丰富的迹象,包括干涸的河道、古老的海洋和湖床以及水雕刻的山谷。
我们还在火星上发现了大量的水冰储存,例如巨大的极冠、赤道附近的埋藏冰川以及穿过火星土壤的近地表冰。
赤道附近的大量冰——比如那些被怀疑潜伏在MFF干燥地表下的冰——不可能在地球目前的气候下形成。
它们一定是在前一个气候时期形成的。
这项最新的分析挑战了我们对梅杜赛福萨地层的理解,提出的问题和答案一样多,欧空局火星快车和欧空局地外火星示踪气体轨道飞行器(TGO)项目科学家高林·威尔森说。
这些冰沉积物形成于多久以前,当时的火星是什么样的?如果被证实是水冰,这些大量的沉积物将改变我们对火星气候历史的理解。

任何古代水的水库都将是人类或机器人探索的迷人目标。
这些冰冷的MFF沉积物的范围和位置也将使它们对我们未来的火星探索具有潜在的巨大价值。
前往火星的任务将需要在火星赤道附近着陆,远离富含冰的极地冰盖或高纬度冰川。
他们需要水作为资源——所以在这个地区找到冰几乎是人类在这个星球上执行任务的必要条件。
不幸的是,这些MFF矿床被数百米的灰尘覆盖,使它们至少在未来几十年内无法进入。
然而,我们发现的每一点冰都有助于我们更好地了解火星的水以前流过哪里,以及今天可以在哪里找到它。
火星快车绘制了几公里深的水冰图,而火星轨道飞行器TGO号则提供了近表层水的视图。
这个轨道飞行器携带着弗伦德仪器,该仪器正在绘制火星土壤最上层一米处的氢——水冰的指示器。
弗伦德在2021年发现了火星水手谷内一个面积相当于荷兰的富氢区域,目前正在绘制浅水矿床在红色星球上的分布情况。
总之,我们的火星探测器正在揭示越来越多关于我们的行星邻居的信息,科林补充道。
如果任务成功,这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。
该项目名为“火星卫星探测”(MMX)的任务,由日本宇宙航空研究开发机构主导,探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。
科学家希望借助该项任务,解开火星两颗卫星的形成之谜。
英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。
她表示,此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。
“我认为,这是一项极具野心且充满乐趣的任务。
” 太阳系内侧只有三颗天然卫星:地球的卫星月球,以及火星的两颗卫星:火卫一和火卫二。
火星卫星的体积都很小,火卫一的直径约为20公里,火卫二的直径约为10公里。
外形也不规则,看起来有些像太空土豆。
MMX探测器将先对火卫二进行观测,随后把重点转向火卫一。
任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形,但这并非易事。
拉奎尔解释说,此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。
“火卫一自身的引力非常微弱,它紧邻引力强大的火星,火星的引力会增加探测车着陆的难度。
”她解释说。
完成地形勘察后,MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点,再利用机械臂和两套采样装置进行取样。
这些样本将被装入一个小型太空舱,该太空舱预计于2031年返回地球,降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。
此次任务计划带回的样本总量仅10克。
“样本量实际上很小。
”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称,“但即使是只有一颗微粒,也足以开展多项研究。
科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析,因此取得的每一克样本都物有所值。
” 科学家希望,这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。
学界目前主要存在两种假说。
一种观点认为,在火星形成初期,一颗小行星或其他天体撞击了火星,撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。
另一种观点则认为,这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星,后来被火星的引力捕获。
“当我们拿到样本后,我们将详细分析其化学成分和矿物组成,再将假设对应的样本特征存在明显差异。
”拉奎尔并表示,“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。
我们很快就会得出结论。
” 研究团队还期待,这次任务能够带来一个额外的惊喜:样本中可能包含来自火星本身的物质。
“令人感到十分兴奋的是,火卫一距离火星表面非常近,当其他天体撞击火星时,撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来,并随着落在火卫一上。
”拉奎尔指出,“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质,还包含来自火星的颗粒。
这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。
” 将火星物质带回地球,一直是行星科学领域的重要目标。
美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测,并将采集到的样本封存在专用容器中。
然而,由于美国会停止拨款,原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。
与此同时,中国也正计划开展火星采样返回任务,航天器预计于2028年发射,力争在2031年将火星样本带回地球。
事实上,地球上已经存在一些来自火星的物质,它们以火星陨石的形式留存下来。
这些陨石原本属于火星,在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空,随后飞向地球。
不过,火星陨石十分稀少,而且一旦抵达地球,就会受到地球环境的污染,与空气、尘埃、土壤和水发生接触。
因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本,因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。
(本文来自张朝阳的英语课,更多国际新闻,欢迎关注搜狐视频关注流张朝阳的英语课)
该探测器将对火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。
探测器将用约一年时间飞抵火星附近,进入环绕火星的“准卫星轨道”。
在环绕火星运行期间,探测器将对“火卫一”进行详细观测,调查“火卫一”上几十个地点的地形、化学组成等,并确定在“火卫一”上着陆的地点。
此后,探测器将尝试在“火卫一”着陆并采集10克以上的卫星表面砂子和岩石样本。
按计划,探测器将于2030年开始返程,并于2031年带着样本回到地球。
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