9 月 16 日消息,科学家在火星这颗红色星球的地表,发现了一种前所未见的奇特地貌。

据IT之家了解,美国国家航空航天局的“毅力号”火星车是 NASA 火星机器人探测队伍里的新成员,而它的前辈“好奇号”依旧状态良好。
自着陆至今 14 年过去,好奇号仍在火星上不断发现各类奇异、不同寻常的事物。
“好奇号”火星手持透镜成像仪(MAHLI)副首席研究员米歇尔 · 米尼蒂(Michelle Minitti)在一份声明中表示:“借助好奇号在火星夏普山最新获取的观测图像,研究团队识别出一批和我们以往所见截然不同的地貌。
”
这批神秘地貌是散布在火星基岩之上的大量宽阔浅坑,有的坑像是一个脚印。
虽然小型凹坑与凹陷痕迹在火星地表并不少见,但好奇号观测到的这批宽阔浅坑,和此前已经发现的地表特征存在明显区别。
“本周发现的这批坑比以往见过的同类地貌更宽、也更浅;坑内也没有留存曾经嵌在里面的明显石块或物体。
”米尼蒂说道。
科研团队动用好奇号搭载的多套设备,尽可能完整地采集这批奇异坑洞的数据,其中包括火星手持透镜成像仪(MAHLI)、桅杆相机(Mastcam)、化学相机系统(ChemCam)以及 α 粒子 X 射线光谱仪(APX)。
到目前为止,研究人员已经在坑内物质当中发现了有意思的岩层;从化学成分来看,这部分岩层和主体基岩并不一样。
至于更多谜底,还需要等待后续研究结果。
这些奇特坑洞究竟是如何形成的?它们已经存在多久?又能够为我们揭示火星历史当中的哪些秘密?一切仍有待解答。
可当NASA的新视野号飞过它,回头拍下一张照片时,一个蓝色的光环,竟然浮在黑暗里。
更让人意外的是,这张照片,拍在探测器正在远离它的时候。
为了看清这个世界,人类赶了九年多的路。
真正擦肩而过的机会,却只有一次。
二〇〇六年一月,新视野号从地球出发。
大约九个小时后,它就越过了月球轨道。
当时,冥王星还是太阳系的第九颗行星。
等探测器飞到半路,这个目的地,已经被重新归进了矮行星。
但有一位乘客,不会在乎这个头衔。
探测器上带着少量克莱德·汤博的骨灰。
他在一九三〇年发现了冥王星,却没能活到人类看清它的那一天。
在他的望远镜里,它始终只是一个光点。
如今,他的一部分,正随着这台机器,向那个光点靠近。
漫长的航行里,新视野号大部分时间都在休眠。
它定期醒来,检查设备,再继续飞向深空。
直到二〇一五年七月,那个光点,终于变成了一个世界。
可新视野号停不下来。
它没有足够的推进能力,在冥王星旁边刹车、入轨。
它会以每秒接近十四公里的速度掠过,最近时,距离表面大约一万两千五百公里。
然后继续远去。
你不能像拍照没拍好那样,喊一句,等一下,再来一张。
每一次转向,每一台仪器什么时候工作,都必须提前安排。
因为这里距离地球太远,一条指令赶过去,就要四个多小时。
飞掠时,探测器还得把仪器对准冥王星,无法一直朝地球发送消息。
控制室里的人,只能等。
等它完成观测,等它重新转过身,等那束微弱的信号,穿过几十亿公里的黑暗。
后来,信号回来了。
它平安穿了过去。
而它的存储器里,装着人类从未见过的冥王星。
最先抓住所有人目光的,是一颗巨大的心。
冥王星表面,有一片浅色的心形区域。
它被命名为汤博区,纪念那个发现它的人。
但科学家关心的,是这颗心的表面,为什么这么平整。
心形区域的西半部,是斯普特尼克平原。
这里覆盖着大片氮冰,却缺少密密麻麻的撞击坑。
在太阳系里,古老的地表往往布满伤痕。
陨石落下,坑就留下。
可这里像有人不断把旧伤抹平。
这意味着,冥王星并没有彻底停止活动。
那些氮冰,在漫长的时间里缓慢流动、翻涌,更新着表面。
一颗看上去早该冻透的小天体,竟然还在改变自己的模样。
平原边缘,还有高达数公里的山。
组成它们的主要是水冰。
在这样的低温下,水冰坚硬得像岩石。
而密度更低的水冰块,还可能像冰山一样,漂浮在更致密的氮冰里。
你看到的不是地球上的海洋。
可另一个世界,竟用完全不同的材料,造出了让你似曾相识的景象。
旁边的最大卫星卡戎,同样出人意料。
它的直径,大约是冥王星的一半,北极却像戴了一顶暗红色的帽子。
一种解释是,冥王星逃逸出来的气体,有一部分来到这里,在寒冷的极区被捕获,再经过阳光驱动的化学变化,留下了红色物质。
它们之间隔着真空,却可能通过这些细微的物质交换,在彼此身上留下痕迹。
不过,真正揭开蓝色光环的时刻,还在后面。
飞过冥王星以后,新视野号来到它的背光一侧。
镜头回转,朝着被冥王星挡住的太阳望去。
这时,地表变暗了。
悬浮在上方的微粒,却被背后的阳光照亮。
于是,一圈薄薄的光,从黑色的轮廓外浮现出来。
再仔细看,它不是一道平滑的光边,而是一层又一层的薄雾。
有些延伸到距离地表二百多公里的高空。
照片下方,还能看到山峰留下的暗色剪影。
这就是开头那片蓝色。
但蓝色不代表那里有氧气,更不代表你能摘掉头盔呼吸。
冥王星有极其稀薄的大气。
阳光作用于其中的甲烷等分子,推动一连串化学反应,形成更复杂的物质。
这些物质聚集成细小的雾霾颗粒,散射阳光,呈现出蓝色。
颗粒本身,不需要是蓝色的。
真正决定我们看见什么颜色的,是它们怎样把不同波长的光,散向镜头。
雾粒还会缓慢沉降,把大气里的化学产物,带回地表。
那圈美丽的蓝光背后,是一个一直在发生变化的世界。
我们看到的,是逆光照亮的蓝色雾层。
它和地球熟悉的蓝天,有相似的颜色,却是完全不同的环境。
拍下这些画面,只是任务的一半。
接下来,它还得把看见的一切,送回来。
在冥王星附近,传输速度低得惊人,大约每秒一千比特。
几小时积攒下来的观测,无法立刻传完。
探测器只能一边远去,一边把数据,一点一点交给地球。
这一送,就是十五个多月。
二〇一六年十月,最后一批飞掠数据终于抵达。
总量超过五百亿比特,换算下来,大约六点二五GB。
一个普通存储设备,就能装下。
可人类为了得到它,飞过了几十亿公里。
确认数据安全抵达后,团队才为探测器清理存储空间,让它继续执行新的任务。
那些冥王星的记录,已经留在地球上。
科学家还会从里面,找出新的秘密。
可那次近距离相遇,已经结束了。
新视野号没有因此停下。
二〇一九年,它又飞过了柯伊伯带天体阿罗科思。
那是一个像两块扁雪球连接起来的小世界。
但对于冥王星,它已经越飞越远,再也无法回到当时的距离,补拍一张新的照片。
冥王星绕太阳一圈,需要大约二百四十八年。
它沿着轨道远离太阳,接收到的光照也会改变。
未来,那层稀薄大气和蓝色薄雾,会怎样变化,仍有许多问题等着回答。
下一次,当人类的探测器再一次靠近,镜头里的世界,会不会已经换了模样? 我们曾经花九年多,赶到它的身边。
却是在离开的时候,才看见它最动人的颜色。
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。
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