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地大团队研究“祝融号”数据找到火星近期水活动新证据

添加时间:2023-04-26 作者:记者 陈晓彤 通讯员 余淳梅 孙彦钦 来源:长江日报 点击:1561 收藏 打印 字体:
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火星表面的水活动,是评估火星宜居性的关键科学问题。4月25日,长江日报记者从中国地质大学(武汉)了解到,该校肖龙教授研究团队有了新的科研突破,他们找到了火星近期水活动的最新证据。

团队成员、地质探测与评估教育部重点实验室赵健楠副研究员介绍,目前在火星表面已经发现了多种多样的水活动地貌和由水参与而形成的矿物,证明了火星曾经存在大量的地表水。多年来,火星的水活动特征一直是火星探测与研究所关注的焦点,业界通过对火星陨石和大气的研究,对火星地表水消失的原因进行了广泛探讨。

当前,火星的水主要以冰的形式分布在两极和地下,科学家已经对如何确定他们的储量、如何开采和利用这些水冰开展了研究,这为未来人类登陆火星,建立火星基地提供支持。然而,由于尚未从火星采回样品,火星最近的水活动究竟发生在何时目前仍无定论。

“从约30亿年前至今,火星气候整体而言极端干旱寒冷,这期间可能有短暂的地表水活动出现,但尚未有公认的最近的水活动时间。”赵健楠介绍,有研究者在火星表面的坡地上发现了一些现今仍会随季节变化反复出现和消失的条纹状特征,提出它们可能是由液态水的活动形成,但是也受到了质疑。

2021年5月,我国“天问一号”探测器携带的“祝融号”火星车着陆于乌托邦平原南部,带回了更多证据。团队成员、地球科学学院教师王江告诉长江日报记者,“祝融号”着陆及巡视范围内分布有大量的横向风成脊,这是火星表面一类特殊的风成地貌,是研究火星大气运动及气候特征的重要载体。团队利用高分辨率遥感数据,在火星车着陆区2km×2km范围内识别出354个横向风成脊,并根据形态特性划分出三个类型,提出了该区域横向风成脊的两阶段演化模型。

研究团队利用“祝融号”导航与地形相机数据,对火星车巡视路线上的横向风成脊表面形貌特征进行了详细刻画,首次在火星横向风成脊表面识别出小型多边形裂隙。同时通过对原位光谱数据进行解译,发现这些裂隙分布区的表面可能存在石膏等含水硫酸盐矿物,表明水在这些多边形裂隙的形成过程中起到的重要作用。

“由于横向风成脊是火星表面较为年轻的地貌,可能小于100万年,而且这些多边形裂隙在横向风成脊演化的后期形成,所以我们认为,这可能指示了火星近期水活动及地表—大气水的交换过程,为研究火星在当前寒冷干旱气候条件下的水循环提供了线索。”赵健楠坦言,为了进一步确认火星近期是否有水活动,还需要获得更多的探测数据,我国将在2030年左右从火星采样并返回地球研究,那时将有望进一步确认火星的水活动历史。

该研究成果《火星近期水活动:来自祝融号着陆区乌托邦平原横向风成脊的证据》于近期以封面文章形式发表在《地球物理研究通讯》。论文第一作者为地球科学学院王江博士,通讯作者为地质探测与评估教育部重点实验室赵健楠副研究员。该成果得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、民用航天预研项目等联合支持。

近年来,地大肖龙团队围绕火星水活动开展了长期的研究,在火星表面新发现了大量干涸的湖泊盆地、河谷及三角洲,对它们的形成时代、形成机制进行了分析,揭示了火星的地质和气候环境演化特征。同时,团队还以我国青海柴达木盆地为基地,开展了近10年的野外研究工作,进行地球和火星水活动地貌及含水矿物的类比研究,为进一步了解火星水活动提供了支撑。

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