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美國「機遇」號在火星表面發現明亮礦物條帶


據國外媒體報道,正在火星上奮力考察的火星車機遇號最近有了新發現:它注意到地上有一條明亮的礦物條帶,顯然這是石膏,它需要在水的作用下才能沉積形成。對於這些石膏礦物的進一步分析將有助於科學家們解開火星潮濕歷史之謎。

火星車項目首席科學家,康奈爾大學教授史蒂夫・斯奎爾斯(Steve Squyres)說:「這為我們提供了一個確鑿的證據,證明地質歷史上火星地表下的岩石裂隙中曾有流水存在。」他說:「這是一種純淨度相當高的礦物沉積,就形成於我們現在所在的位置,它是本地產物。這和在火星其他地方發現的石膏礦物,或者機遇號發現的其他水成礦物不一樣。這樣的發現在地球上或許並沒有什麼,但是這是在火星上,這樣的發現足以讓地質學家歡呼雀躍。」這項機遇號的最新發現本週三在舊金山召開的美國地球物理學聯合會(AGU)會議上做了報告。

機遇號進行仔細考察的這條出露礦脈寬度約合人的大拇指相當(約1~2厘米),長度約40.6~50.8厘米,稍稍高出地表基巖。機遇號是在奮進號隕石坑的邊緣地帶的一小片區域內找到這個礦脈的。在這一帶附近方圓33公里內遍佈隕石坑的荒原上,機遇號已經進行了超過90個月的考察,從未發現過類似的現象,奮進號隕石坑的邊緣突起地帶上夜沒有找到這樣的礦脈。

上個月,研究人員調用機遇號機械臂上搭載的顯微成像儀和阿爾法粒子X射線光譜儀設備以及它高高的桅桿上加裝多重濾鏡的全景相機對這一礦脈進行了考察。現在這條小小的礦脈已經被科學家們親切地取名為「霍姆斯特克」(Homestake)。光譜分析顯示礦脈中有高含量的鈣和硫,其成分說明其組分應為較為純淨的硫酸鈣。

硫酸鈣可以多種形式存在,取決於其礦物晶格結構中水的含量高低。在地球上,石膏一般被人們用作建築材料。在此之前,在火星軌道運行的探測器便已經探測到石膏存在的跡象。在火星北半球高緯度地區有一座風成石膏堆積遠遠望去就像是新墨西哥州白沙國家保護區內閃閃發光的石膏沙丘一樣。

來自科羅拉多波爾多市空間科學研究所的機遇號科學組成員本頓・克拉克(Benton Clark)說:「這是一個謎團,火星上這麼多的石膏是從哪裡來的?在霍姆斯特克礦脈,我們看到了它們的最初形成地點。我們很希望瞭解在火星表面的其他地區是否還同樣存在類似的情況。」

這個霍姆斯特克礦脈,不管它是石膏還是其它什麼硫酸鈣化合物形式,一般而言都是由於水分逐漸溶蝕火山岩中的鈣質而逐漸形成的。這些礦物與硫相結合,這些硫要麼來自火山岩中析出的成分,要麼來自火山的噴發氣體。最終結合形成的硫酸鈣礦物便逐漸沉積進入地下的裂隙之中,當地表遭受侵蝕之後終於出露了出來。

在機遇號在火星子午線平原上飛奔的時候,它曾經駛過含硫酸鎂和硫酸鐵礦物,以及硫酸鈣成分的基巖地面,這些同樣顯示數十億年前水的參與作用。此次發現的高純度硫酸鈣沉積顯示這裡的古代水環境要比之前機遇號發現的一些地區更顯中性,而不會像之前考察的那些地區那樣,其古代的水環境呈現高度的酸性。

克拉克說:「它們形成於不同的水環境,這裡擁有一種更加適合多種生物生存的更加良好的環境條件。」霍姆斯特克礦脈和其它附近看起來非常類似的礦脈都集中在一小片區域內,這裡是富硫的平原沉積岩層和奮進號隕石坑邊緣較為古老的火山岩層相交匯的地方。這樣的分佈特徵或許可以為我們考察它的成因提供一些線索。

項目副首席科學家,華盛頓大學聖路易斯分校的雷・艾維德森(Ray Arvidson)說:「我們希望瞭解這一礦脈為何會出現在這裡而不是平原上的其它什麼地方。原因可能是來自古代火星地殼中的地下水位上升沒過這一區域,最後沉積下來石膏礦物,因為相比之下硫酸鎂和硫酸鐵更易溶於水。」

2004年4月份,機遇號和它的孿生姐妹火星車勇氣號完成了它們原定為期3個月的考察任務。但是這兩個火星車的健康狀況好的出奇,於是宇航局不斷給它們增加新的任務,它們之後又一直連續工作多年,並在此期間發現了有關火星潮濕地質歷史的大量新證據。勇氣號在去年失去了和地球的通訊聯繫。而機遇號則繼續在火星的荒原上前行。它現在正打算前往奮進號隕石坑北緣的一處被稱為「約克角」的向陽坡面,以便讓自己的太陽能帆板得以保持一定角度的傾斜,以獲得更多的電力確保自己順利熬過火星殘酷的冬天。

美國宇航局已經於今年11月26日發射了新一代火星車「好奇號」,它將於明年8月份抵達火星表面蓋爾隕石坑。

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