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担心污染让“好奇”号止步不前

科普小知识2021-11-30 17:38:54
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好奇号探测器在夏普山脚下拍摄的照片来自美国宇航局。

在穿越火星四年后,美国宇航局的“好奇号”探测器现在面临着一个意想不到的挑战——在几十条暗条纹之间安全移动,这可能表明水从这颗红色星球的斜坡渗出。

尽管科学家更喜欢仔细研究条纹,但严格的国际规则禁止好奇号探测器接触火星上任何可能有液态水的地方,以防止污染。

然而,随着漫游者下个月开始攀登夏普山,它可能需要跨越几公里长的暗线。后者在2012年2月至7月间的增长和转移让人想起流水。

美国宇航局官员正试图确定好奇号探测器携带的地球微生物是否会从远处污染火星渗出物。如果风险太高,美国宇航局可能会改变漫游者的路线,但这带来了令人生畏的地理挑战。对于多年来困扰好奇号科学家的古老地质结构,只有一条显而易见的路线。

“我们都很兴奋能够找到这些地层,找到30亿年前而不是10天前的水,”阿什温·瓦萨瓦达说,他是“好奇号”项目的科学家,在加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)。

这些条纹被称为重复坡线(RSL),因为它们周期性地出现、消失和在陡坡上重现。据首次报道,RSL在五年前出现在火星表面的几个地方。目前,可能的RSL数目是452。一半以上的条纹位于火星巨大的赤道峡谷——水手谷,但它们也出现在其他纬度和经度上。

大卫·斯蒂尔曼是科罗拉多州博尔德市西南研究所的行星科学家,他负责RSL的分类,他说:“我们只是到处都发现了这些条纹。”

RSL通常有几米宽,几百米长。一种主流观点认为,当火星寒冷的表面变暖到足以融化土壤中的冰,导致水开始从山坡渗出时,这些黑色条纹就形成了。当温度下降时,水再次凝结,山坡恢复到原来的颜色,直到下一个季节。然而,这个问题由于某些因素的存在而变得更加复杂,例如可能存在于水中的盐——盐水渗透的温度低于淡水。

对这些暗条纹的其他解释包括来自大气的冷凝流,或者极度干燥的碎片。"它们有许多类似于液态水的特性."科林·邓达斯是亚利桑那州弗罗格市美国地质调查局的行星地质学家,他说,“但是火星是一个奇怪的地方,有一些可能性值得考虑,比如干燥过程可能带给我们的惊喜。”

今年八月发表的一项研究利用轨道红外数据表明,一个典型的RSL含有不超过3%的水。与此同时,火星暗带斜坡的其他特征,如沟壑,最初被认为是由液态水造成的,现在被认为主要是由二氧化碳霜冻造成的。

在飞往火星之前,好奇号只做了部分消毒工作。现在,JPL和美国宇航局华盛顿总部的科学家们正在计算剩余的细菌能在火星恶劣的大气环境中存活多久,以及什么样的气候条件能导致它们扩散几公里,从而潜在地污染一个有水的斜坡。

瓦萨瓦达说:“没有一个勘探任务被很好地量化了。”

好奇号探测器于2011年11月发射,并于2012年8月成功着陆火星表面。这是美国第七个火星着陆探测器,第四个火星车,也是世界上第一个核动力火星车。它的任务是探索火星上的生命元素。项目总投资25亿美元。

好奇号探测器之前在夏普山收集的信息显示,夏普山很可能是几百万年前大型河床沉积物的堆积和风化形成的,这有力地支持了火星上曾经存在湖泊的假说。分析表明,火星长期以来气候相对温暖,平均温度高于零摄氏度,这为湖泊等水循环系统的出现提供了环境。在此期间,盖尔环形山可能多次变成湖泊,并多次蒸发和干涸。湖中的沉积物经过不断的风化,一层一层地交替堆积,形成陡峭的山峰。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2016-09-08第二版国际版)

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