火星土壤与夏威夷火山土壤相似

“好奇号”对盖尔陨石坑土壤的分析与从潮湿环境向干燥环境过渡的时期相符

研究人员于 10 月 30 日宣布,首次对火星土壤进行的深入分析显示,其矿物成分与夏威夷火山土壤的矿物成分相似。

这些结果来自 NASA 的火星探测器“好奇号”,它最近首次使用其化学与矿物学仪器 (CheMin) 研究了一勺红色星球的土壤。

印第安纳大学 CheMin 联合研究员大卫·比什告诉记者:“我们上周在火星上分析的这种火星土壤在矿物学上与我们在地球上看到的一些风化玄武岩质材料相似。”他以“夏威夷莫纳克亚山侧翼的风化土壤”为例。


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CheMin 是“好奇号”用于确定其盖尔陨石坑着陆点是否曾经支持微生物生命的 10 种科学仪器之一。CheMin 使用一种称为 X 射线衍射的技术研究土壤和粉末状岩石样本,该技术通过解释 X 射线从矿物质上的反射方式来读取矿物质的结构。[图集:“好奇号”的最新照片]

预期结果

研究人员表示,X 射线衍射是地球地质学家的标准做法,但“好奇号”是第一个在另一个星球上使用它的机器人。任务团队不得不将必要的设备从冰箱大小缩小到鞋盒大小,以便让 CheMin 安装在 8 月份登陆火星的汽车大小的探测器上。

美国宇航局艾姆斯研究中心位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德的 CheMin 首席研究员大卫·布莱克说:“首先,我们可以告诉您存在哪些矿物质,其次,每种矿物质有多少。”“因此,它实际上是第一个用于在火星上进行这项工作的全功能定量仪器。”

研究人员表示,CheMin 的首批结果(使用“好奇号”在名为“罗克内斯特”的地点采集的土壤获得)并不令人非常惊讶。

比什在一份声明中说:“火星的大部分地区都被尘土覆盖,我们对其矿物学的了解不完整。”“我们现在知道它在矿物学上与玄武岩质材料相似,其中含有大量的长石、辉石和橄榄石,这并不意外。大约一半的土壤是非晶质材料,例如火山玻璃或玻璃风化的产物。”

该样本至少包含两个组成部分:由火星沙尘暴在全球范围内分布的颗粒,以及似乎起源于当地盖尔陨石坑的沙子。与大约一个月前“好奇号”发现的砾岩相比,罗克内斯特样本中没有与液态水强烈相互作用的证据,研究人员说。

比什说:“到目前为止,‘好奇号’分析的材料与我们最初对盖尔陨石坑沉积物记录从潮湿环境向干燥环境过渡的想法一致。”“古代岩石,如砾岩,表明有流水,而年轻土壤中的矿物质与与水的有限相互作用一致。”

下一步

“好奇号”已经在罗克内斯特停留了大约一个月。在此期间,这个耗资 25 亿美元的探测器一直在为首次铲土活动做准备,并准备首次使用 CheMin 和其火星样本分析仪 (SAM) 仪器。

与 CheMin 一样,SAM 也位于“好奇号”的机身上,并分析由探测器 7 英尺长(2.1 米)的机械臂放入的样本。SAM 可以识别有机化合物,即我们所知的生命的基本组成部分(含碳化合物)。

任务科学家表示,首批 SAM 土壤结果应该很快就会出来。

加州理工学院帕萨迪纳分校的“好奇号”首席科学家约翰·格罗钦格说:“我们希望在这个位置再待大约一周,今天我们将开始上传实验部分的过程,该部分最终将样本输送到 SAM 仪器。”“大约在一周或十天后,我们应该会收到该结论的数据反馈。”

SAM 已经一直在嗅探火星大气中的甲烷痕迹,甲烷是一种通常由地球上的生物产生的气体。任务团队尚未准备好宣布这项活动的任何结果,但应该很快就会宣布。

格罗钦格说:“敬请期待。”

在罗克内斯特,“好奇号”还一直在用它的一些相机和其他仪器研究红色星球的岩石。

例如,上周,探测器用 ChemCam 仪器上的激光轰击了一个微型天然拱门系统(被一些任务团队成员称为“巨石阵”)。ChemCam 通过分析该激光产生的汽化碎片来确定矿物成分。

“好奇号”于 8 月 5 日在盖尔陨石坑内着陆。其主要目的地是夏普山的山脚,夏普山是从陨石坑中心升起的 3.4 英里高(5.5 公里)的山脉。绕火星轨道飞行的航天器已经发现迹象表明,夏普山的山麓很久以前就暴露在液态水中。

这些有趣的沉积物距离“好奇号”着陆点约 6 英里(10 公里)。科学家们希望探测器在罗克内斯特或附近进行首次钻探活动,但格罗钦格曾表示,“好奇号”应该在完成钻探后开始向夏普山行进,可能在年底左右。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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