美国宇航局漫游者向火星岩石发射激光并揭开古老的秘密

岩石在表面闲逛火星一直隐藏着关于这颗红色星球神秘过去的秘密。

在 Jezero 陨石坑中发现的奇怪的苍白岩石的矿物含量只能在非常温暖、非常潮湿的条件下形成——这表明,很久以前,火星可能比我们想象的要奇特得多。

“在地球上,这些矿物形成于降雨量大、气候温暖的地方或温泉等热液系统中。正如我们所知,这两种环境都是理想的生活条件。行星科学家罗杰·维恩斯 (Roger Wiens) 说美国普渡大学。

“这些矿物质是岩石在流水中放置亿万年后留下的。随着时间的推移,温暖的海水会带走除那些真正不溶的元素之外的所有元素,留下我们在火星上发现的元素。这很有趣。在火星这样寒冷干燥的星球上,这是出乎意料的。

什么火星看起来像在它形成后的早期亿万年,以及它多年来的变化,是行星科学家们打算解开的谜团——尤其是因为答案可以告诉我们,这颗红色星球是否曾经友好地欢迎我们所知道的生命的出现。

Mars 的历史是写在它的岩石中,而 Earth 教会了我们理解它的语言。诀窍是识别突出的火星岩石,并找到要解码的信息——在数百万英里之外,这绝非易事。NASA 的火星探测器,好奇心毅力,旨在作为我们的代理执行此功能,地球上的人类科学家远程作机器人。

这一发现中的岩石是毅力号在 Jezero 陨石坑中发现的,它们异常苍白,位于火星表面,与周围环境不协调。像这样的岩石被称为浮石,因为它们“漂浮”在基岩之上,通过风化、侵蚀或水等过程从原来的位置运送到新的地方。

科学家们从毅力号运营的第一天就发现了这些悬在杰泽罗陨石坑周围的浮石,但没有花时间真正观察它们......直到他们这样做了。

Perseverance 拍摄的浮石的一些不同纹理。(Royer 等人,Nat. Commun Earth Environ., 2024)

他们指示 Perseverance 使用其激光诱导击穿光谱仪。这是一种向矿物发射激光脉冲的工具。该激光脉冲蒸发少量矿物并激发它;然后,光谱仪器研究矿物蒸气中的原子和离子在返回基态时发出的光,以查看这些原子和离子是什么元素。

结果出乎意料。

“这些岩石与我们以前在火星上看到的任何东西都非常不同,”Wiens 说.“他们是谜。”

岩石的主要成分是一种称为高岭石,一种柔软的白色硅酸盐粘土矿物。火星高岭石与陆地高岭石略有不同;它要困难得多,这可能是由于火星上的风化条件不同。

高岭石需要温和、潮湿的条件才能形成;适合某些形式的微生物生命的条件。在 Jezero 陨石坑中发现了 4,000 多块岩石,这使得这一发现特别令人兴奋。

研究人员还发现了一种名为尖晶石.在地球上,尖晶石是一种镁铝宝石。尖晶石是如何进入高岭石岩石的尚不清楚,但研究人员认为,它是一种富含铝的类型,可以在火成岩和变质环境中形成。

目前也不清楚高岭石的来源。卫星图像显示,Jezero 陨石坑边缘有富含高岭石的岩石。如果科学家们能够弄清楚岩石的形成位置,他们就可以更好地了解如何他们形成了。这些信息还可能揭示有关火星水历史及其过去宜居性的重要线索。

“关于火星的重大问题与水有关,”Wiens 说.

“那里有多少水?有水多久了?鉴于现在的火星是多么寒冷和干燥,这些水都去哪儿了?作为一种矿物,高岭石的结构中含有大量的水。在火星上,可能还有很多水在那里,与矿物质结合在一起。

该研究发表在自然通讯地球与环境.

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