中国的漫游者在火星上发现了古代海洋的证据

在一个 最近的研究 发表在《国家科学评论》上,中国地质大学领导的研究团队讨论 古代海洋的直接证据 以及它的海岸线存在于火星北半球的赫斯伯利亚时期,也就是超过 30 亿年前。 这一发现基于中国国家航天局 (CNSA) 收集的数据 祝融火星车 在 Vastitas Borealis 地层 (VBF) 中,它位于火星南部的乌托邦平原内。

祝融号漫游车于 2021 年 5 月 15 日降落在乌托邦平原,此前天问一号轨道飞行器将其从地球运送到火星,该轨道飞行器仍在火星周围活跃。 祝融最初设计的任务持续时间为 90 个太阳日(93 个地球日),现在已经远远超过了这个时间线。 不过,祝融 进入休眠模式 2022 年 5 月(Sol 347),以在严酷的火星冬季保护自己。 虽然它计划于 2022 年 12 月恢复与 CNSA 的通信,但它没有,而且 CNSA 最近被录取 它可能永远消失了。


在执行任务期间,祝融已经穿越了 1,921 米(6,302 英尺),或将近 2 公里(1.24 英里),海拔高度下降了大约 5 米(16.4 英尺)。 在整个跋涉过程中,研究人员使用祝融的多光谱相机(MSCam)对 106 对全景图像中的 23 块岩石进行了原位分析,祝融的观察结果令人震惊。

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a) a的底图为HiRIC (HX1_GRAS_HIRIC_DIM_0.7_0004_251515N1095850E_A)(研究图1); b) HiRISE DEM (DTEEC_069665_2055_069731_2055) 覆盖在 HiRIC 上。 红星表示祝融的着陆点,火星车在其着陆点和祝融最后一个已知位置 (Sol_344) 之间行驶了不到 2 公里(1.24 英里),高度下降了大约 5 米(16.4 英尺)。 (图片来源:©中国科学出版社)

“当我们检查这些相机传回的照片时,我们发现这些裸露的岩石呈现出明显的层状结构,这与火星表面常见的火山岩或风吹砂沉积物形成的层状结构有很大不同,” 肖龙医生说,中国地质大学地球科学学院教授,​​该研究的主要作者。 “这些分层结构表明双向水流的特征,与在地球陆地沿海环境中观察到的低能潮汐流一致。”

从本质上讲,这项研究发现了古代海岸线的证据,该海岸线根据漫游者的图像在火星上展示了潮汐,重新审视了许多过去试图使用轨道器数据绘制古代火星海岸线的研究,而这项任务是第一次进行直接就主题进行现场分析。

火星北半球的海拔图,红星表示祝融火星车的着陆点,位于先前提出的古代申命纪海洋海岸线以北约 282 公里(约 175 英里)处。 不同颜色的线条代表过去研究中提出的海岸线。 (图片来源:©中国科学出版社)

在地球上, 潮汐 在我们月球的引力牵引下,从海岸线前进和后退。 研究人员假设,由于火星有两个卫星,这些潮汐可能仍然存在于古代海洋中,尽管规模较小。

图像中观察到的沉积结构支持这样的假设,即这些结构是由水流形成的,而不是风沉积物。 研究人员还推断,这些沉积结构也可能是在希斯伯利亚时期古代海洋的一次大退却期间形成的。

和地球一样, 火星地质史 分为多个纪元,也称为时期:挪亚纪元、西方纪元和亚马逊纪元。 诺亚纪估计发生在 4.1 至 37 亿年前,西方纪发生在 3.7 至 29 亿年前,亚马逊纪始于 29 亿年前并一直持续到今天。 虽然科学界已经确定并讨论了前诺亚时期发生在 4.5 到 41 亿年前,但没有发现其存在的直接证据。

数十亿年前火星上古老的北方海洋的艺术家描绘。 (图片来源:NASA/戈达德太空飞行中心)

借助祝融号火星车的这些令人难以置信的发现,科学家们对火星的历史有了新的认识,以及与今天寒冷干燥的星球相比,数十亿年前它的面貌有多大不同。

“未来对该地区的探索和样本返回任务将进一步加深我们对火星宜居性和生命痕迹保存的理解,”龙博士说。

NASA 和中国正在制定多项火星样本返回任务计划,因为前者正在与欧洲航天局 (ESA) 合作,在 2033 年之前将火星样本带回地球,而中国已经宣布了一个时间表,该时间表将 2031年带回样品,比 NASA/ESA 的努力早了两年。 NASA 毅力号漫游车最近开始收集样本,并滴下装满火星风化层和鹅卵石的样本管,随后通过样本返回任务收集样本,该任务目前比中国领先一步。


在未来几年和几十年里,科学家将对古代火星及其古代海岸线有哪些新发现? 只有时间会证明一切,这就是我们科学的原因!

一如既往,继续做科学并继续向上看!