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火星早期地壳比以前认为的更复杂

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-08-28

这张Tithonium Chasmata的斜视图,构成了火星Valles Marineris峡谷结构的一部分,是由数字地形模型和欧空局火星快车上的高分辨率立体相机的天底线和彩色通道生成的。

资料来源:ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:火星上的早期地壳可能比研究人员以前认为的更加复杂--它甚至可能与地球的原始地壳相似。

火星的表面是均匀的玄武岩,这是数十亿年的火山活动和表面流动的熔岩最终冷却的结果。

科学家曾认为火星的地壳历史是一个相对简单的故事,因为火星没有经历像地球上大陆板块移动那样的全面表面重塑。

但是在一项新的研究中,科学家们在红色星球的南半球发现了一些地方,其化学元素硅的浓度比在一个纯粹的玄武岩环境中所预期的要高。

猛烈撞击火星的太空岩石通过挖掘埋藏在地表下数英里的材料暴露了硅的浓度,揭示了一个深藏不露的过去。

该研究的通讯作者Valerie Payré说:"火星岩石成分中有更多的二氧化硅,使岩石不是之前认为的玄武岩,而是我们所说的成分更进化的岩石。

这告诉我们火星上的地壳是如何形成的,肯定比我们所知道的更复杂。

因此,它更多的是关于理解这个过程,特别是它对地球的地壳最初如何形成意味着什么。

"Payré是爱荷华大学地球和环境科学系的一名助理教授。

科学家认为火星形成于大约45亿年前。

红色星球究竟是如何形成的仍然是一个谜,但有一些理论。

一种观点认为,火星是通过太空中岩石的巨大碰撞形成的,这种碰撞凭借其强烈的热量,催生了完全液化的状态,也被称为岩浆海洋。

该理论认为,岩浆海洋逐渐冷却,产生了一个地壳,就像一层皮肤,它将是单一的玄武岩。

由爱荷华大学地球和环境科学助理教授Valerie Payré领导的研究人员发现,火星上的早期地壳比以前认为的起源更复杂。

研究人员在火星的南半球找到了九个富含一种叫做长石的矿物的地点(见上图)。

长石与不止是简单的火山起源的地形有关。

这一发现可能意味着火星的形成可能与地球的行星起源相似。

"资料来源:爱荷华大学Valerie Payré

另一个理论是,岩浆海洋理论并不能解释一切,火星上的部分第一层地壳有不同的起源,会显示出不同于玄武岩的二氧化硅浓度。

Payré和她的研究伙伴分析了火星勘测轨道飞行器为该星球的南半球收集的数据,以前的研究表明南半球是最古老的地区。

研究人员发现了九个地方--如火山口和地形的断裂--富含长石,这是一种与熔岩流相关的矿物,其硅质含量高于玄武岩。

"这是第一条线索,"Payré说。

"正是因为这些地形富含长石,我们才探索了那里的二氧化硅浓度。

"

以前在火星的其他地区也发现了长石,但是进一步的分析显示,这些地区的化学成分更像是玄武岩。

这并没有阻止科学家们,他们转向了另一台仪器的协助,它被称为热发射成像系统,缩写THEMIS。

火星奥德赛轨道飞行器上的这个仪器可以通过火星表面的红外波长反射来检测二氧化硅的浓度。

通过THEMIS的数据,研究小组确定他们所选地点的地形是硅质的,而不是玄武岩的。

为了进一步证实他们的观察结果,在撒哈拉沙漠发现的Erg Chech 002等陨石显示了类似的硅质和其他矿物成分,该小组在火星上的九个地点观察到了这些陨石。

研究人员还测定了该地壳的年代约为42亿年,这将使其成为迄今为止在火星上发现的最古老的地壳。

Payré说她对这个发现感到轻微的惊讶。

她说:"已经有探测器在表面观察到硅质岩石多于玄武岩,因此,有想法认为地壳可能是更多的硅质。

但是我们从来不知道,而且我们仍然不知道,早期地壳是如何形成的,或者它有多老,所以它仍然是一种谜。

"

虽然火星的地壳起源仍然被掩盖,但地球的地壳历史就更不清楚了,因为由于数十亿年来大陆板块的移动,我们星球的原始地壳的所有残余都早已被抹去。

尽管如此,这一发现可能为我们了解地球的起源提供了启示。

"我们不知道我们星球的地壳是什么时候开始的;

我们甚至不知道生命是什么时候第一次出现的,"Payré说。

"许多人认为这两者可能是相关的。

因此,了解很久以前的地壳是什么样的,可以帮助我们了解我们星球的整个演变过程。

"

Payré作为北亚利桑那大学的博士后研究人员进行了这项研究。

这项名为"通过光谱学揭示火星上暴露的进化的早期地壳"的研究于11月4日在线发表在《地球物理研究快报》上。

日本发射火星卫星探测器 预计2031年返回地球

10月20日凌晨,日本航天探测器发射升空,将前往火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。

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)

日本发射火星卫星探测器,未来将尝试着陆并采样返回地球

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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。

(剪辑 匡萍) 责编:曾梓民 一审:匡萍 二审:贺齐 三审:丁兴威 来源:三湘都市报

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