## 好奇号火星车发现了大面积具有多边形特征结构的地貌
要点:美国国家航空航天局的好奇号火星车拍摄了这张展现了多边形地面裂纹形成的独特蜂窝状结构的近景照片[1]。

图片来源:美国国家航空航天局/喷气动力实验室-加州理工学院/马林空间科学系统公司[2]
太阳系中最激动人心,令人惊叹的风景地貌就存在于火星的表面。
这主要是因为这颗红色的星球缺乏一些地球上存在的地貌重塑的方式,这些方式包括板块运动,火山活动和流水侵蚀。

虽然火星上存在尘暴,但这些尘暴对重塑星球地貌带来的影响微乎其微,数十亿年来,火星地貌基本上没有受到干扰。
无论如何,这些接近原始状态的地貌让科学家们能够回顾过去,慢慢拼凑出火星以前的模样。
近期,美国国家航空航天局的好奇号火星车回传了具有多边形特征的地貌图片[3]。
这一独特的地貌已经在火星上的其他区域被发现过,但对这辆汽车大小的火星探测器来说,这是它首次观测记录到这样的地貌。

这一具有多边形特征的地貌被推测是由泥土干裂而形成的,2023年发表在《自然》杂志上的一项究[4]讨论了这一形成过程,据研究人员推测,是剧烈的湿-干循环塑造了好奇号火星车在盖尔陨击坑[5]中观测到的地貌。

研究结果表明,泥裂可能形成于大约在38-36亿年前从诺亚纪[6]到赫斯伯利亚纪[7]的过渡期,研究人员推测当时在火星上存在着与地球类似的大气环境。
无论如何,研究人员表示仍需要进一步研究来探明这些多边形地貌的形成过程。
这些特征地貌的裂隙宽约4-8厘米(1.5-3英寸)。
阿什温·瓦萨瓦达博士,他是一名就职于美国航天局喷气推进实验室的参与火星漫步者计划的科学家。
他说:“通过好奇号(Curiosity)的眼睛,我们可以欣赏到大量迷人的景色,但是我们无法在这片不规则的广阔平原上呼吸。
”“我们曾经测量过这片地区的形状,检验其中化学成分,并希望在这些数据中发现形成这些特征的线索。
”
美国航天局的火星探测器刚刚发现一片罕见的不规则的区域。
可靠消息:值得注意的是,在火星上可以观察到许多不规则的地貌。
然而最新发现的不规则地貌被认为是由于泥裂(mud cracks)造成的,火星上的其他不规则地貌被认为是由于冻融循环、构造应力或火山应力造成的。
虽然盖尔陨击坑(Gale Crater)不是火星上唯一可以观察到泥裂的区域,但它是探测器在地面上唯一可以观察到的区域。

通过人造卫星,尤其是美国航天局高分辨率成像科学实验室(HiRISE)研发的人造卫星,可以观察到火星上其他不规则的地表特征。
该人造卫星从2006年开始绕火星运转,提供了一些目前最令人震撼的红色星球的图像。
地表观测与人造卫星的探测结果之间存在区别,主要区别是在不规则区域的尺寸测量上。
通过好奇号的观测结果与地表的观测结果近似,但是通过人造卫星观测到的不规则区域面积更大得多,直径范围在15至350米之间(50至1000英尺之间)。
以火星上展现的大范围不规则区域为例,出现了被称作是不规则陨石坑的特征。
其中展现出的大范围的裂纹面,表明此地曾经可能长期存在积水。
这些区域带有希腊平原(Hellas Planitia)、挪亚台地(Noachis Terra)与珍珠台地(Margaritifer Terra)的特征。
希腊平原是火星上的最大撞击盆地,直径约长2300公里(1400英里),以火星地表或0度海拔为基线,此盆地的深度达到7千米(2300英尺)。

一份盖尔陨击坑的指南。
可靠信息:美国航天局喷气推进实验室最新发现,火星是一个寒冷的、干燥的星球,它的表面任然展现出了可能存在于数十亿年前火星上的前诺亚纪(Pre-Noachian)、诺亚纪(Noachian)以及西方纪(Hesperian periods)的演化过程,以此估计,火星经历了30至45亿年。
当前,火星处于亚马逊时期(Amazonian period)。
BY:phys
FY:Astronomical volunteer team
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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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