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我國科學家發(fā)現(xiàn)火星水活動跡象。

5月11日，《科學·進展》發(fā)表一項關于火星水活動的重要研究成果。基于祝融號火星車獲取的短波紅外光譜和導航地形相機數(shù)據(jù)，我國科研人員在火星表面發(fā)現(xiàn)了一種形貌上類似沉積巖的板狀亮色巖石，進一步分析發(fā)現(xiàn)，這些板狀亮色巖石富含含水硫酸鹽等礦物。

這標志著祝融號國際首次利用巡視器上的短波紅外光譜儀在火星原位探測到含水礦物。

“祝融號在地質(zhì)年代較為年輕的著陸區(qū)發(fā)現(xiàn)水活動的跡象表明，亞馬遜紀時期的火星水圈可能比以往認為的更加活躍。這一發(fā)現(xiàn)對理解火星的氣候環(huán)境演化歷史具有重要意義。”論文第一作者兼通訊作者、中科院國家空間科學中心研究員劉洋說。

我國首次火星探測任務天問一號搭載的祝融號火星車于2021年5月15日成功著陸于烏托邦平原南部區(qū)域。截至目前，祝融號火星車已經(jīng)在火星北部低地的烏托邦平原區(qū)域行駛1年，累計行駛近2000米，獲得了大量寶貴的科學探測數(shù)據(jù)。

已有的撞擊坑定年工作顯示，祝融號火星車著陸區(qū)位于經(jīng)過了后期重塑事件的亞馬遜紀地層。亞馬遜紀時，火星的氣候已經(jīng)從暖濕變?yōu)橐院涓珊禐橹?。軌道遙感數(shù)據(jù)分析顯示，著陸點周圍分布的多種地貌特征指示烏托邦平原曾經(jīng)可能存在大量的揮發(fā)分。

然而，“受限于空間分辨率和覆蓋率，軌道遙感數(shù)據(jù)并沒有在著陸區(qū)附近發(fā)現(xiàn)含水礦物，這為此類地貌的形成機制和該地區(qū)水活動的性質(zhì)帶來了諸多疑問。”劉洋表示。

研究團隊認為，祝融號發(fā)現(xiàn)的板狀亮色巖石是一層著陸區(qū)本地發(fā)育的硬殼。相比美國海盜一號火星著陸器原位觀察到的破碎巖石，祝融號著陸區(qū)的硬殼似乎更耐侵蝕，同時該硬殼層相對較厚。

“形成如此厚的硬殼層，需要大量的液態(tài)水，僅靠大氣中的水蒸氣是形成不了的。”劉洋解釋說。

同時，研究發(fā)現(xiàn)，著陸區(qū)不存在明顯的地表徑流或河道痕跡，而且巡視路線周圍并未發(fā)現(xiàn)由水體蒸發(fā)形成的蓬松的地表和鹽霜殘留物，從而排除了著陸區(qū)表面有大規(guī)模水體活動的可能。

對此，研究團隊提出了一種新的形成機制。該機制認為，火星沉積期前的土壤風化層在富含鹽類的地下水上升或滲透期間經(jīng)歷了膠結(jié)和巖化作用，形成了觀察到的板狀巖石。鹽類膠結(jié)物在毛細孔隙或靠近潛水面的地下水中沉淀，并發(fā)生活躍的蒸發(fā)和聚集。地下水位的間歇性波動可能會使硬殼進一步增厚，并形成層狀結(jié)構(gòu)。隨后，覆蓋在硬殼上的表土受到侵蝕作用流失，從而使得抗侵蝕的硬殼層暴露了出來。

劉洋表示，祝融號火星車的發(fā)現(xiàn)表明，火星在亞馬遜紀時期的水活動可能比以前認為的更加活躍。祝融號著陸區(qū)以及火星北部平原的廣泛區(qū)域可能含有大量以含水礦物形式存在的可利用水。(科技日報記者 陸成寬)