毅力漫游者在火星上进行了“完全出乎意料的”火山发现

熔岩曾经在火星上的一个古老湖泊的遗址上流动。

毅力号火星车仅仅在 10 个月前登陆了这个星球，但它已经有了这个惊人的发现。

火星车的最新发现表明，它自着陆以来一直行驶的基岩曾经是由火山熔岩流形成的——根据任务科学家的说法，这是“完全出乎意料的”。此前，他们认为恒心拍摄的层状岩石是沉积岩。

到目前为止，毅力所采集的岩石还显示它们与水发生了多次相互作用，其中一些含有有机分子。

这些发现可以帮助科学家为在古老湖泊遗址 Jezero Crater 中发生的事件制定准确的时间表，并对了解火星具有更广泛的意义。

周三在新奥尔良举行的美国地球物理联盟秋季会议上宣布了这一发现。

多年来，科学家们一直质疑这个陨石坑中的岩石是沉积岩（由古代河流沉积的物质层组成）还是火成岩（在熔岩流动冷却时形成）。

毅力在四月份拍摄了这张杰泽罗火山口的照片。这座平顶的山丘名为科迪亚克 (Kodiak)，拥有古老的层状岩石。

“我开始感到绝望，我们永远找不到答案，”加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院毅力项目科学家 Ken Farley 在一份声明中说。

当 Perseverance 开始使用机械臂末端的钻头刮掉岩石表面时，一切都发生了变化。

“岩石中的晶体提供了确凿的证据，”法利说。

Perseverance 配备了一套精密仪器，可以对这些刮过的岩石进行成像和分析，揭示它们的成分和矿物质含量。其中一种仪器是 PIXL，即 X 射线岩石化学行星仪器。

11 月，Perseverance 使用其仪器研究了一块被团队昵称为“Brac”的岩石。分析显示，巨大的橄榄石晶体被辉石晶体包围，两者都表明岩石来自火山熔岩流。

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“一个好的地质学学生会告诉你，这样的纹理表明当晶体在缓慢冷却的岩浆中生长和沉降时形成的岩石——例如厚厚的熔岩流、熔岩湖或岩浆房，”法利说。

“然后这块岩石被水多次改变，使其成为一个宝库，这将使未来的科学家能够确定 Jezero 事件的年代，更好地了解水在其表面更常见的时期，并揭示这个星球的早期历史。 Mars Sample Return 将会有很多很棒的东西可供选择。”

现在，该团队想知道含有橄榄石的岩石是由冷却的熔岩湖形成的，还是起源于后来因侵蚀而暴露的地下熔岩室。

“这完全出乎意料，我们正在努力理解这意味着什么，”法利说。“但我推测这不太可能是原始的火山口底板。从这个火山口的直径来看，我们预计原始的火山口底板比我们现在所处的位置要深得多。”

他说，熔岩有可能流入火山口，但原来的火山口底部在他们现在正在驶过的岩石下方。

带回样品

到目前为止，毅力已经收集了四个岩石样本，并计划再收集多达 37 个。这些样本将通过未来的任务返回地球，这将使它们能够以多种方式进行非常详细的研究。Jezero Crater 及其河流三角洲的样本可以揭示火星上是否曾经存在过生命。

回到地球后，火山岩的日期可以非常准确，因此这些最新样本可以帮助团队为火星上的特征和事件确定更准确的日期。

随着时间的推移，这些岩石与水相互作用以产生新的矿物质。样本中的矿物质可以揭示数十亿年前这颗红色星球上的气候和环境是什么样的，甚至可以揭示水的成分。

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加州理工学院行星科学地球生物学家兼博士后研究员凯尔西摩尔说：“这将告诉我们那里存在的水在过去是否可能适合居住。”

火星车还使用其 SHERLOC 仪器或使用拉曼和发光扫描可居住环境以检测有机物和化学物质，在其采样的岩石中检测到有机分子。

有机分子的存在并不一定等于过去生命的迹象或生物特征。有机物可以通过生物或非生物方式产生——一种不包括活生物体的物理过程。

好奇号火星车于 2012 年登陆火星，还在其盖尔陨石坑着陆点内发现了有机物。现在毅力也检测到了它们，“这有助于我们了解有机物形成的环境，”美国宇航局帕萨迪纳喷气推进实验室的 SHERLOC 首席研究员 Luther Beegle 在一份声明中说。

虽然需要更多的调查来确定这些有机分子是如何产生的，但它们的存在给科学团队带来了希望。那是因为这意味着火星上也可以保留过去或现在生命的迹象，如果那里曾经存在生命的话。

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“当这些样本返回地球时，它们将成为多年科学探究和发现的来源，”比格尔说。

Perseverance 也一直在使用其机载探地雷达仪器，这是有史以来第一个在火星上进行测试的仪器。普渡大学行星科学副教授、该研究的科学家 Briony Horgan 说，用于火星地下实验的雷达成像仪 (RMFAX) 用于“窥视地下并确定我们车轮下岩石的结构”。漫游者任务。

该实验用于漫游车驶过山脊线。雷达数据揭示了多个向下倾斜的岩层，这些岩层从山脊线本身延续到地表以下。RIMFAX 等仪器可以帮助科学家绘制更好的火星地质图，以了解其历史。

调查古河

毅力在 2021 年是标志性的一年，明年它将进入更有趣的领域：古河三角洲。

这种扇形结构多年来一直吸引着科学家们的兴趣，法利说，火星车将在大约六八个月后到达三角洲。

三角洲中的岩石很可能是沉积岩，捕获并保存了曾经流入火山口湖的河流中宝贵的淤泥层。样本可以揭示与生命迹象相关的有机分子，甚至微化石，是否可能隐藏在三角洲的遗迹中。