祝融号重大发现:火星曾有海洋和液态水
祝融号重大发现:火星曾有海洋和液态水
2023年5月,中国地质大学(武汉)研究团队通过分析“祝融号”火星车获取的数据,首次发现火星表面存在海洋沉积岩的证据,这一突破性发现为火星曾存在海洋提供了直接证据。紧接着,基于“祝融号”的观测数据,中国科研人员又在火星低纬度地区发现了液态水活动的痕迹,这一系列发现不仅改写了人类对火星环境的认知,更为寻找外星生命提供了新的线索。
祝融号的重大发现
火星北部曾存在海洋
“祝融号”火星车着陆于火星北部平原东部的乌托邦平原南部边缘,这里正是前人所提出的古海岸线附近的北方荒原组。自着陆以来,“祝融号”一直在向南驶向潜在的海岸线区域,并对沿途出露的北方荒原组地层展开观测。研究团队基于“祝融号”多光谱相机获取的岩石影像,详细分析了巡视区内石块的表面构造,发现这些裸露的岩石发育层理构造,显著不同于火星表面常见的火山岩,也不同于风沙沉积形成的层理构造,这些层理特征与地球滨—浅海环境中的低能潮汐流一致。
火星低纬度存在液态水
过去的研究已证明,早期火星曾存在大量液态水。后来,由于大气层消失,火星气候环境发生了重大转变,极低的气压和水汽含量导致今天火星上液态水难以稳定存在,只能以固态或气态的形式存在。然而,美国“凤凰”号火星探测器机械臂上观测到的液滴证明,当前火星高纬度地区夏季可以出现含盐液态水;同时,数值模拟也显示,适合液态水存在的气候条件可以短暂出现在当今火星的某些地方。“但是,气温最高的火星低纬度地区是否存在液态水,至今仍然缺少直接的观测证据。”秦小光说。
2021年,我国天问一号火星任务搭载的“祝融号”火星车成功着陆于乌托邦平原南部边缘,该地区位于火星低纬度地区。截至2022年5月休眠,“祝融号”火星车工作了350多个火星日,行程约2000米,获得了大量宝贵的科学探测数据。“这为研究上述问题提供了极好的条件。”秦小光强调。
利用“祝融号”搭载的导航地形相机、多光谱相机和火星表面成分探测仪,研究人员对该地区沙丘表面的微观形貌特征和物质成分特征开展了深入研究;同时,结合“祝融号”火星气象仪的实测数据和其他火星探测器的地表观测气象数据,研究人员确定,该地区含盐沙丘表面的含水特征,与降温时发生的降霜或降雪有关。“含盐沙粒能够促使霜雪在低温下融化形成含盐液态水,盐水干燥后,硫酸盐、蛋白石和铁氧化物等含水矿物会胶结沙粒,形成风沙团粒乃至结壳,结壳进一步干燥会形成龟裂。”秦小光解释,后期的再次降霜降雪,在结壳上又会进一步形成多边形脊和带状水痕等液态水活动痕迹。
嫦娥六号与嫦娥七号的接力
在月球探测方面,中国同样在稳步推进相关任务。嫦娥六号已于2024年成功完成人类首次月球背面采样返回任务,而嫦娥七号则瞄准了月球南极的水冰探测。
嫦娥七号计划于2026年发射,其主要任务是开展飞跃探测,争取在月球南极找到水冰。嫦娥七号探测器由四器组成,包括轨道器、着陆器、巡视器和飞跃器。飞跃器将配备水分子分析仪,从月球南极的阳光照射区飞到永久阴影区内的撞击坑底部进行探测,以确定水冰的位置、数量和散布情况。这是月球探测器从未有过的设计。因此,任务本身风险难度都很大。
寻找外星生命的系统布局
从火星到月球,中国在深空探测领域的布局正在逐步展开。祝融号在火星上的发现,不仅揭示了火星环境的演变历史,更为寻找外星生命提供了新的线索。而嫦娥系列任务则为未来在月球建立科研站、开展更深入的太空探索奠定了基础。
这些发现和任务的实施,不仅展示了中国在深空探测领域的技术实力,更为人类探索宇宙、寻找外星生命开辟了新的途径。随着技术的不断进步和探测任务的持续推进,我们有理由相信,未来将会有更多令人振奋的发现等待着我们去探索和揭示。