美国宇航局的“火星2020”探测器将在火星上的微生物化石中寻找生命的证据

火星上的Jezero陨石坑

在这张火星Jezero陨石坑的照片中,较浅的颜色代表了更高的海拔,这是美国宇航局火星2020任务的着陆点。椭圆表示着陆椭圆,即探测器将在火星上着陆的位置。来源:美国国家航空航天局

科学家美国国家航空航天局火星2020年探测器在Jezero陨石坑发现了可能是寻找古代生命迹象最好的地方之一,探测器将于2021年2月18日在那里着陆。

今天发表在杂志上的一篇论文伊卡洛斯在Jezero的内缘(35亿多年前的一个湖泊)发现了不同的碳酸盐矿物沉积。在地球上,碳酸盐帮助形成了足够坚固的结构,足以以化石的形式存活数十亿年,包括贝壳、珊瑚和一些叠层石——这些岩石是由古老的微生物沿着阳光和水丰富的古老海岸线形成的。

火星上可能存在类似叠层石的结构,这就是为什么碳酸盐岩的浓度沿着Jezero的海岸线像一个浴缸环,使该地区成为一个主要的科学猎场。

“火星2020”是美国宇航局的下一代任务,重点是天体生物学,即宇宙生命研究。yabo124它配备了一套新的科学仪器,旨在以美国宇航局的“好奇号”的发现为基础。“好奇号”发现,数十亿年前火星的部分地区可能存在微生物生命。“火星2020”将寻找过去微生物生命的实际迹象,并采集岩芯样本,这些样本将存放在火星表面的金属管中。未来的任务可能会将这些样本带回地球进行更深入的研究。

除了保存远古生命的迹象外,碳酸盐还能让我们了解火星是如何从有液态水和更厚的大气层转变成今天冰冷的沙漠的。碳酸盐矿物是由二氧化碳和水的相互作用形成的,记录了这些相互作用随时间的细微变化。从这个意义上说,它们就像时间胶囊一样,科学家可以通过研究了解火星是何时以及如何开始干涸的。

Jezero陨石坑宽28英里(45公里),曾经是一个古老的河流三角洲的家园。在NASA火星勘测轨道飞行器等太空卫星拍摄的图像中,可以看到这个三角洲的“手臂”穿过陨石坑底部。火星轨道飞行器上的紧凑型火星探测成像光谱仪(CRISM)帮助绘制了“浴缸环”的彩色矿物地图,详细内容发表在这篇新论文中。

美国国家航空航天局(NASA)的“火星2020”计划和欧洲航天局-俄罗斯太空总署(roscosmos)的“ExoMars”计划的科学家们正在澳大利亚内陆磨练研究技术,他们的任务将于2020年夏天发射到这颗红色星球。他们希望更好地了解如何在火星上寻找古代生命的迹象。澳大利亚西北部的皮尔巴拉地区是“叠层石”的发源地,叠层石是地球上最古老的生物化石。

“CRISM几年前就在这里发现了碳酸盐,但我们直到最近才注意到它们在湖岸的集中程度,”论文的主要作者、印第安纳州西拉斐特普渡大学的布里奥妮·霍根说。“在整个任务过程中,我们将在很多地方发现碳酸盐沉积,但浴缸环将是最令人兴奋的参观地点之一。”

不能保证滨线碳酸盐是在湖中形成的;它们可能是在湖泊出现之前沉积下来的。但他们的鉴定使得陨石坑的西部边缘,也就是所谓的“含碳酸盐边缘地区”,成为陨石坑内最丰富的矿物宝库之一。

火星Jezero火山口的矿物

在这张火星Jezero陨石坑的照片中,矿物被添加了颜色,这是美国宇航局火星2020任务的着陆点。绿色代表了一种叫做碳酸盐的矿物,这种矿物特别善于保存地球上的化石生命。来源:美国国家航空航天局

“火星2020”小组预计在漫游者为期两年的主要任务期间,将探索陨石坑底部和德尔塔。霍根说,研究小组希望能在该时期接近尾声时到达陨石坑的边缘及其碳酸盐。

“‘边缘碳酸盐’在湖泊环境中形成的可能性是最令人兴奋的特征之一,这促使我们来到了Jezero着陆点。“火星2020”项目yabovip2021的副项目科学家肯·威利福德说,他供职于美国宇航局位于加州帕萨迪纳市的喷气推进实验室。喷气推进实验室领导2020年的任务。“我们渴望到达地表,发现这些碳酸盐是如何形成的。”

科学家们不是唯一想去参观的地方。一项新的研究《地球物理研究快报》指出,在古河流三角洲的边缘蕴藏着丰富的水合二氧化硅矿床。像碳酸盐一样,这种矿物擅长保存古代生命的迹象。如果这个位置被证明是三角洲的底层,它将是一个特别好的地方寻找埋藏的微生物化石。

“火星2020”探测器将于2020年7月或8月在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射。喷气推进实验室的火星2020项目为华盛顿NASA总部的科学任务理事会管理漫游者的开发。NASA的发射服务项目(Launch Services Program)设在佛罗里达州的肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center),负责发射管理。

“火星2020”是一个更大计划的一部分,该计划还包括登月计划,为人类探索这颗红色星球做准备。NASA负责在2024年将宇航员送回月球,并将通过NASA的阿尔忒弥斯月球探索计划,在2028年之前在月球上和月球周围建立一个持续的人类存在。

在未来的火星着陆点,可以保存过去生命迹象的矿物查询更多相关信息。

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引用:

2019年11月11日,Briony H.N. Horgan、Ryan B. Anderson、Gilles Dromart、Elena S. Amador和Melissa S. Rice发表了《Jezero火山口的矿物多样性:火星上可能存在湖泊碳酸盐的证据》。伊卡洛斯
DOI: 10.1016 / j.icarus.2019.113526

“火星Jezero陨石坑水合二氧化硅的轨道识别”,J.D. Tarnas, J.F. Mustard, Lin Honglei, T.A. Goudge, E.S. Amador, M.S. Bramble, C.H. Kremer, X. Zhang, Y. Itoh and M. Parente, 2019年11月6日,地球物理研究通讯。
gl085584 DOI: 10.1029/2019

位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室负责MRO的CRISM调查。

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