来自火星的惊喜NASA新发现解决了火星上一个长期存在的谜团

　　火星探测器发现 Jezero Crater 的底部是由与水相互作用的火山岩组成的。
　　2021 年春天，毅力号火星探测器开始分析 Jezero 陨石坑底部的岩石时，美国宇航局的科学家们大吃一惊：他们原本预计会发现沉积岩，因为该陨石坑在数十亿年前就有一个湖泊。当沙子和泥浆沉淀在曾经是水的环境中时，就会形成这种情况。相反，他们发现地板是由两种火成岩构成的——一种是由地表的火山活动形成的，另一种来自地下深处的岩浆。
　　这些发现在 2022 年 8 月 25 日今天发表的四篇新科学论文中进行了描述。在《 科学 》杂志上，一篇概述了毅力号在 2022 年 4 月到达杰泽罗的古老河流三角洲之前对火山口底部的调查。同一期刊上的第二项研究详细描述了似乎是由厚厚的岩浆形成的独特岩石。发表在《 科学进展 》上的另外两篇论文记录了毅力号的岩石汽化激光和探地雷达确定火成岩覆盖火山口底部的独特方式。 世纪之石
　　火成岩是优秀的计时员。这是因为它们内部的晶体记录了它们形成的确切时刻的详细信息。
　　＂我们收集的火成岩的一个重要价值是，它们会告诉我们该湖何时出现在 Jezero。我们知道它比火成岩坑底岩石形成的时间更晚，＂加州理工学院的肯法利说，他是 Perseverance 的项目科学家，也是第一篇新 科学 论文的主要作者。＂这将解决一些主要问题：火星的气候什么时候有利于地球表面的湖泊和河流，什么时候变成了我们今天看到的非常寒冷和干燥的条件？＂
　　然而，火成岩对于保存 Perseverance 正在寻找的古代微观生命的潜在迹象并不理想，因为它是如何形成的。另一方面，确定沉积岩的年龄可能具有挑战性，尤其是当它包含在岩石沉积物沉积之前的不同时间形成的岩石碎片时。然而，沉积岩通常在适合生命的水环境中形成，并且更能保存古老的生命迹象。
　　这就是为什么自 2022 年 4 月以来，毅力号一直在探索的富含沉积物的河流三角洲对科学家来说如此诱人。火星车已经开始在那里钻探和收集沉积岩的核心样本，以便火星样本返回活动有可能将它们送回地球，在那里可以通过强大的实验室设备进行研究，这些设备太大而无法带到火星。 神秘的岩浆形成的岩石
　　在《科学 》杂志上发表的第二篇论文解决了火星上一个长期存在的谜团。几年前，火星轨道飞行器发现了一个充满矿物橄榄石的岩层。这个地层大约有 27,000 平方英里（70,000 平方公里）——几乎相当于南卡罗来纳州的大小——从 Jezero 陨石坑的内侧边缘延伸到周边地区。
　　关于为什么橄榄石在如此大面积的表面上如此丰富，科学家们提出了各种理论。这些包括陨石撞击、火山爆发和沉积过程。另一种理论认为，橄榄石是由缓慢冷却的岩浆（熔岩）在地下深处形成的，然后随着时间的推移因侵蚀而暴露出来。
　　位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室 ( JPL ) 的 Yang Liu 和她的合著者已经确定最后一种解释是最有可能的。毅力磨掉了一块石头，以揭示它的成分。研究暴露斑块的科学家们将注意力集中在橄榄石的大颗粒尺寸以及岩石的化学和质地上。
　　使用 Perseverance 的 X 射线岩石化学行星仪器（PIXL ） ，他们确定该区域的橄榄石颗粒尺寸为 1 到 3 毫米——远大于在行星表面快速冷却的熔岩中形成的橄榄石的预期值。
　　＂这种大晶体尺寸及其在特定岩石纹理中的均匀成分需要非常缓慢的冷却环境，＂刘说。＂所以，很可能，Jezero 的岩浆并没有在地表喷发。＂ 独特的科学工具
　　有助于确定火成岩覆盖火山口底部的科学仪器的发现在两篇《 科学进展 》论文中进行了详细介绍。这些仪器包括 Perseverance 的SuperCam激光器和称为RIMFAX（用于火星地下实验的雷达成像仪）的探地雷达。
　　SuperCam 配备了岩石汽化激光器，可以从最远 20 英尺（7 米）的距离击中铅笔尖那么小的目标。它使用可见光光谱仪分析产生的蒸汽，以确定岩石的化学成分。在 Perseverance 在火星上的前 10 个月中，SuperCam 获得了 1,450 分，帮助科学家们得出关于火山口底部火成岩的结论。
　　此外，SuperCam 使用近红外光——它是火星上第一个具有这种能力的仪器——在火山口底部岩石中发现水改变的矿物质。然而，根据激光和红外观测的结合，这些变化并没有在整个火山口底部普遍存在。
　　＂SuperCam 的数据表明，这些岩层要么是从 Jezero 的湖水中分离出来的，要么是该湖存在的时间有限，＂SuperCam 在普渡大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的首席研究员 Roger Wiens 说。
　　RIMFAX 标志着另一个第一。尽管火星轨道飞行器携带了探地雷达，但火星表面上没有任何航天器在毅力号之前拥有。在地表上，RIMFAX 可以提供无与伦比的细节，并测量深达 50 英尺（15 米）的火山口底部。
　　它的高分辨率＂雷达图＂显示岩层出乎意料地向地下倾斜了 15 度。了解这些岩层的排列方式可以帮助科学家建立 Jezero 陨石坑形成的时间线。
　　挪威奥斯陆大学RIMFAX 首席研究员 Svein-Erik Hamran 说：＂作为第一个在火星表面运行的此类仪器，RIMFAX 展示了探地雷达作为地下勘探工具的潜在价值。＂ .
　　科学团队对他们迄今为止的发现感到兴奋，但他们对未来的科学更加兴奋。