迄今为止,我们对火星的了解有多少?( 三 )


机遇号和勇气号是一对“孪生兄弟” , 于2003年年中发射升空 , 2004年1月降落在火星 , 最初“工作任务”是完成3个月火星探险 , 到2013年8月已离开地球10周年 。 勇气号于2010年停止工作 , 而机遇号依旧孜孜不倦 , 不断发回探测成果 。

迄今为止,我们对火星的了解有多少?

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2013年5月 , 机遇号火星车在一块岩石中分析发现了丰富的粘土矿物 。 粘土矿物是水与岩石发生长期反应 , 导致岩石的化学成分发生重大改变而形成的 , 这说明曾经有大量的水流经并浸泡这块岩石 。
这块名为“埃斯佩朗斯6号”的岩石表面覆盖着尘埃和杂质 , 机遇号一共尝试了7次 , 才磨掉表层物质 , 进而分析石块内部的物质组成 。 这块岩石中的粘土矿物富含铝 , 非常类似于地球上的微晶高岭石 , 说明当时流经岩石缝隙的水是中性的 。 埃斯佩朗斯6号形成于火星历史最初的10亿年 , 是机遇号检测过的最古老岩石 。
机遇号此前分析过多块岩石 , 虽然也都发现火星曾经有过湿润环境 , 证明火星上曾经有过水体活动 。 但是 , 这些水体大多是酸性的 , 而生命的进化和繁衍需要一个中性的环境 , 在酸性环境中很难通过化学反应转化为生命 。 此次 , 机遇号发现可饮用的中性水 , 成为可以支持生命诞生的重要证据 。
2004年 火星快车:海岸线和沉积物
如今的火星表面类似于地球上的戈壁滩 , 是一片不毛之地 。 但已有证据显示 , 火星上曾经两度存在海洋 。 大约40亿年前 , 随着气候逐渐变暖 , 埋藏在地下的大量冰融化后涌出地面 , 形成了最早的火星海洋 。 之后环境恶化 , 液态水逐渐退回并冻结于地下 。 另一次火星海洋则出现在30亿年前 。
2004年欧洲空间局发射的火星快车 , 获得了火星的可见光图像数据、矿物分析数据 , 以及大气观测结果 , 证明火星曾经有水 。 但是 , 曾经庞大的火星地表水体后来到哪里去了呢?
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2012年2月 , 火星快车上的雷达探测结果展示了火星地表以下60~80米的情况 , 发现北部平原的地下存在一层低密度物质 , 可能是某种富含冰的沉积物 。 这层低密度物质让人不由地联想到地球海床中也有类似的沉积物 。 更重要的是 , 这层物质正好位于此前任务发现的火星海岸线以内 。 这说明火星干涸的北部平原在数十亿年前可能是一片汪洋 , 如今的红色行星可能曾经是一个蓝色星球 。
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2005年 火星勘测轨道器:大气潮汐
火星勘测轨道器测量到火星大气一天中的最高温度不仅出现在中午时刻 , 还会出现在午夜之后 。 这种每天出现的大气温度和压力的振荡被称为大气潮汐现象(2013年7月《地球物理研究快报》) 。
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火星大气在一年中的大部分时间都有水冰云——类似地球上薄卷云一样的相对透明的云 。 水冰云每天通过中层大气吸收足够热量 。 当进入黑夜 , 这些水冰云的辐射效应开始显现 , 导致火星大气出现潮汐现象 。
2008年 凤凰号:发现水冰
2008年5月25日 , 凤凰号在火星北半球的北方大平原着陆 。 它在北极附近的永久冻土带采集和分析火星土壤样本 , 进行了5个月的成功探测 , 首次证实火星上确实有水存在 。 凤凰号还发现了火星土壤中含有高氯酸盐 , 这是许多微生物赖以生存的化学物质 。

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