(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:根据康奈尔大学天文学家的一项研究,火星南极表面下的明亮反光,更有可能是地质层的结果,而不是液态水。

研究人员在《自然-天文学》杂志上发表了他们的发现。
研究助理Dan Lalich说:“在地球上,如此明亮的反射通常是液态水的迹象,甚至是像沃斯托克湖这样的埋藏湖。
但是在火星上,普遍的观点是,它应该太冷了,不可能形成类似的湖泊。
”但事实仍然是,Lalich表示,明亮的反射存在,需要加以解释。
Lalich用四种材料进行了模拟--大气、水冰、干冰和玄武岩--并给每一层赋予了介电常数,这是材料的内在属性,描述了它与穿过它的电磁辐射的相互作用。
有三层的模拟--两层二氧化碳层被一个多尘的冰层隔开--产生的反射和实际观察到的一样亮。

Lalich说:“我使用了嵌入水冰中的二氧化碳层,因为我们知道它已经大量存在于冰盖的表面附近。
不过,原则上,我可以使用岩石层,甚至是特别多灰尘的水冰,我也会得到类似的结果。
这篇论文的重点实际上是,基底层的组成不如层的厚度和分离度重要。
”
这些模型显示,与地层的组成相比,地层的厚度和它们的间隔对反射功率有更大的影响。
虽然论文中没有任何一个简化的地层可以解释每一个观察结果,但研究人员写道:“我们已经表明,没有液态水也有可能产生明亮的反射。
”
Lalich称,弄清楚火星上什么不是液态水是很重要的,因为风险很大。
他说:“如果有液态水,也许有生命,或者也许我们可以将其用于未来的人类火星任务。
”

液态水还可能对极冠的年龄、火星的内部加热以及该星球的气候在地质学上的近期演变产生重要影响--而且Lalich并没有完全排除它。
Lalich说:“我们所做的工作中没有任何一项能否定下面可能存在的液态水。
我们只是认为干扰假说与其他观察结果更加一致。
我不确定除了钻探之外,还有什么可以证明这场辩论的任何一方是明确的正确或错误。
”
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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