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天文在线-头条号 2019/9/2121:27 从某种角度看来，火星像是一个满是灰尘、寸草不生、干燥无趣的星球。但是科学家认为，以前的火星温暖湿润、有大气覆盖，而且这种温暖湿润的气候持续了数亿年之久，久到足以有生命诞生、繁衍。 如今我们依然不确定在火星上是否出现过生命。近些年，为了解火星以及其在古代是否具有可居住性，科学家不遗余力，虽然精神和机遇已荡然无存，那么就由火星科学实验室的好奇号来担负起这项工作。（美国宇航局的洞察号也在火星着陆，但并不是为了寻找生命迹象或者可居住性的证据。） “作为一个活跃的类地行星，火星不像太阳系中其他行星一样与地球天差地别，因此人们对火星兴趣浓厚。”——克里斯托佛·豪斯教授，宾夕法尼亚州立大学。同时火星科学实验室的好奇号正围绕盖尔陨坑运行，以寻找数亿年前这里曾有生命存在的证据，盖尔陨坑是一个干枯的湖床，科学家认为，这是寻找生命存在过的绝佳位置。而且在盖尔陨坑底部，高清晰科学实验成像仪捕获了这张奇特纹理的图片，盖尔陨坑也是好奇号火星探测车探测的地方。 图片提供：美国宇航局/喷气推进实验室-加州理工学院/亚利桑那大学 克里斯托佛·豪斯是宾夕法尼亚州立大学的一名地质科学教授，也参与了美国宇航局火星科学实验室的工作，在宾夕法尼亚州立大学的发布的论文中，豪斯谈到火星科学实验的工作以及能够参与到这样一份开拓性的日常工作是怎样的一种体验。并且他还说“盖尔陨坑从外观看上去曾经是一个湖，发现在陨坑里有很多整齐排列成层状的泥岩，水可能已经存在了一百万年或者更久。” 图解:模拟的火星上的盖尔陨坑景观，这张图描绘了盖尔陨坑中有水时呈现出湖泊的样子，水来自于陨坑北边积雪融化形成的流水。鸣谢：美国宇航局/喷气推进实验室/欧洲航天局/德国宇航中心/柏林自由大学/马林空间科学系统公司 选择盖尔陨坑作为好奇号的目标是因为其复杂性，盖尔陨坑不仅仅是一个湖床（湖床意味着这里有矿物质，而矿物质可以探明火星人居住的迹象），还因为这个湖最终被沉淀物所充满，填充物变成石头，之后又受到侵蚀。盖尔陨坑中央的夏普山正是经历了同样的演变之后才得以形成，这座山也是好奇号探索的另一个目标。但是整个系统，包括穿越它的地下水，持续的时间都长很多，可能有数亿年甚至更久。他说，“断层中充满了硫酸，这说明水穿越这些岩石的时间更晚，在这颗行星无法再形成湖泊之后。” 图解:这张图片是从好奇号传回的夏普山底部的层状结构，我们可以看到盖尔陨坑内的层状结构，这些结构述说着火星上地理的历史变迁。同时这幅图展现的夏普山底是探测的终极科研目标，由好奇号上的桅杆摄像机拍摄于2012年8月23日。鸣谢：美国宇航局/喷气推进实验室/马林空间科学系统公司。 豪斯、沉积学和地层学小组借助火星科学实验室的火星岩土采样分析仪研究。火星岩土采样分析仪小组使用一种能加热岩土样本的仪器和质谱仪来测量加热的样本中释放的微粒，微粒质量可以帮助研究者们鉴定释放的气体类型。 插图：火星手持透镜成像仪彩色照相机近距离拍摄“鹿皮纹理”岩石上的全景深钻孔。鸣谢：美国宇航局/喷气推进实验室/马林空间科学系统公司/肯·克雷默/ kenkremer.com/马可·迪·洛伦佐 在火星上，夏普山底部有一处呈明亮色调，凸显出来，从右边看去像是一头“狮子”，并以此处拥有“鹿皮”一样纹理的岩石为目标钻好孔，好奇号延长其机械臂便可取样。2015年7月30日海军摄像机拍摄到原始照片，在此基础上通过合成、修边、着色及马赛克处理后，可以看到左边遥远的背面处是盖尔陨坑腐蚀掉的边缘。 豪斯和其他科学家尤其对从硫酸及硫化矿物质中释放出来的含硫气体感兴趣，我们知道最常见的硫化矿物质是黄铁矿，像黄铁矿这种不断减少的硫化矿物质的存在意味着这里的环境可能以前有生命存在，原因之一在于黄铁矿要有有机物质才能形成沉积物。同时豪斯教授担任沉积学和地层学团队的领导，这个团队研究火星表面岩石层来弄清楚其形成环境。而且豪斯也参与了好奇号的探测规划，豪斯会跟世界各地的科学家每日召开电话会议计划第二天好奇号在火星上的行动，并每个月指导几次会议。 “每一次前进，我们都看到一个全新的视野，新的岩石，以及新的疑问。”——克里斯托佛·豪斯教授，宾夕法尼亚州立大学 豪斯教授说“参与每日的会议中很有意思， 我们讨论的问题包括在哪里测量，到哪里去，考虑到在火星停留的时间有限，是否应该优先测量特殊值而不是相同的值。”同时“每天都观察探测器所剩的能量以及它还需要多少能量，并学习怎样安排实施工作任务是，这些对我来说都是很棒的体验，而且这也是一个和世界各地的科学家一起共事的机会。 图解:好奇号穿越火星日1717的行驶轨迹<点击可放大>这幅地图呈现了美国宇航局火星探测器好奇号穿越1717火星日的行驶轨迹，即火星探测器任务（2017年6月5日）。从这幅地图上获得的基底影像都由美国宇航局火星探测轨道器上的高清晰科学实验成像仪（HiRISE）拍摄。鸣谢：美国宇航局/喷气推进实验室/美国亚利桑那州大学 对于普通观察者来说这样进度非常缓慢，然而好奇号探测器每天的行进速度实际上很快很仔细，据豪斯博士所言，我们生活在行星科学的黄金时代，这令人兴奋又充满迷惑。豪斯教授表示好奇号“每一次前进，我们都看到一个全新的视野，新的岩石，以及新的疑问；经常是我们还在思考几个月之前的问题，又有新的事实呈现在眼前，这时我们必须同时思考所有的科学问题。” 图解:喷气推进实验室，在火星科学实验室好奇号试验台前的豪斯教授。图像鸣谢：克里斯托佛·豪斯。 对豪斯来说，火星是一个十分迷人的世界，并从中受益匪浅。火星是一个活跃的行星，这里在过去可能是具备可居住条件的。豪斯说，“火星可能有甲烷释放，在不久前的过去火星还发生过火山喷发，作为一个活跃的类地行星，火星不像太阳系中其他行星一样与地球天差地别，因此人们对火星兴趣浓厚。” 图解:这张图表呈现的是环绕在美国宇航局好奇号火星探测器周围的，在火星大气层中的甲烷含量扩大至10倍时会出现的峰值，由火星实验室用探测器样本分析中可调节激光光谱仪所做出的一系列检测得出的结果。（图片鸣谢：美国宇航局/喷气推进实验室） 一切发现证明豪斯是正确的，火星虽然看起来干燥，荒凉，寒冷，寸草不生，但是相比太阳系中的其他行星，还是与地球有很多共同点。而金星藏污纳垢，木星是一个硕大无比充满放射性气体组成的球，其他星球以及月球是寒冷的死亡之地，在阳光照射不到的远方，而水星……就只是水星而已。 好奇号以及它在做的所有工作仍然在扩充我们对火星的科学认知，回到2014年，探测器曾检测到经常与有机进程联系起来的甲烷的尖峰；同样在2014年，探测器发现有机碳化合物；2013年，探测器发现火星上古老河床存在的证据，证实以前火星表面确实有水流经过。 图解:这些圆形的鹅卵石经过盖尔陨坑中的河水长期冲刷形成，是好奇号在霍塔点处发现的。鸣谢：美国宇航局/喷气推进实验室 从2012年8月登陆火星以来，火星科学实验室好奇号探测器仍然性能稳定。它执行的第一项任务时长目标为687天，然而过了2500多天后仍然在继续工作。火星科学实验室已经揭秘了足够多火星上的秘密，并且还会继续揭秘，直至放射性同位素热电机耗尽能量，而我们从探测任务中得到的任何其他东西都是意外收获。 |
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