火星赤道地形暗示液态水形成时间 或存在生命

作者:悠悠 来源:腾讯科技 发布时间:2009-6-30 12:56:17

HiRISE最新图像暗示着火星表面存在液态水的时期要更早一些

火星勘测轨道飞行器HiRISE观测到火星赤道存在着半球多边形块状土壤
 
据美国太空网报道,依据科学家最新一项关于火星表面某些地形的调查研究显示,近代火星的气候要比之前科学家所认为的更加暖和。这项发现暗示着可能存在着火星生命。
 
英国公开大学马修-巴姆(Matthew Balme)研究了美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)高分辨率成像科学实验仪器(HiRISE)所拍摄的火星赤道地形图像,足够的证据显示,在数十亿年前火星表面曾覆盖着液态水,虽然近年来的几项研究显示近代火星表面存在着液态水流动,但是近代火星表面存在流动的液态水的确凿证据仍无法确认,成为了科学家颇为关注的焦点。
 
例如:沟渠地形暗示着在125万年前火星表面仍有液态水流动,另一项最新研究发现在10亿年前火星表面可能存在着河流。巴姆的分析显示,赤道的某些地形是在近代200万年前“结冰-融化”周期中含冰土壤融化形成的。HiRISE所拍摄的图像呈现出赤道附近存在着半球多边形块状土壤、多分枝沟渠地形、斑驳的土壤碎片和圆锥状土堆结构,这样的地形非常类似于地球极地上永久冻土融化后的状况。永久冻土已冷冻多年,甚至数千年,多数存在于北极地区,如果气候发生变化,永久冻土将最终融化。
 
巴姆说:“之前科学家认为赤道附近这样的地形可能是由于火山活动导致的,目前HiRISE拍摄的令人惊异的图像显示该地形是由于冰层膨胀和收缩形成的,以及富含冰的地面土壤融化作用。这暗示着之前火星的气候与现今存在着很大的差异。”
 
所观测的这些火星地形是一个向外流出的水渠,在200万-800万年前,这样流动状态的液体水仍存在于火星表面。巴姆说:“观测证实不仅在几百万年前火星赤道存在着冰,而且从地形的特征来看,这些冰水物质形成了液态水,然后再进行冷冻,经历了许多周期。”
 
据悉,巴姆的这项研究得到了英国科学技术设施研究理事会的津贴资助,该项研究将发表在近期出版的《地球和行星科学通讯》(Earth & planetary science letters)上。火星近代水活动性将有助于寻找火星曾经或当前存在的生命体,或许火星最早期的生命体要早于地球生命体。
 
巴姆说:“液态水对于生命体存在是必不可少的条件,诸如目前观测的火星赤道地形将有助于寻找火星过去存在生命的证据。”
 
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科学家发现首个火星古代存在湖泊牢固证据

作者:孝文 来源:新浪科技 发布时间:2009-6-18 15:41:11

火星湖模拟图

北京时间6月18日消息,据国外媒体报道,美国科罗拉多大学波尔得分校的研究组,已经在火星上发现能证明这颗红色行星上存在湖岸线的第一手具有决定意义的证据。这项发现预示着古时候火星上有湖泊,同时也预示着我们或许在这颗红色行星上可以找到过去曾存在生命的迹象。
 
科罗拉多大学波尔得分校的研究助理和这项研究的领导者盖塔诺·迪亚克雷(Gaetano Di Achille)表示,据估计,这个湖泊可能已经有30亿岁,它占地80平方英里,深达1500英尺,几乎跟美国和加拿大边界处的夏普伦湖一样大。他们在一个宽阔的三角洲地带发现的这个湖岸线证据,包括一系列纵横交错的垄沟和水渠,科学家认为这里可能还存在一些沙滩沉积物的残余物。迪亚克雷说:“这是能证明火星表面存在湖岸线的第一个确凿证据。对湖岸线和有关的地质证据进行鉴定,有助于我们计算出这个湖泊的大小和容积。该湖显然是在大约34亿年前形成的。”
 
迪亚克雷、科罗拉多大学波尔得分校的副教授布莱恩·海尼克(Brian Hynek)及研究助理米恩迪·希尔斯(Mindi Searls)同在大气和空间物理实验室工作,他们写的有关这方面的一篇论文,已经发表在美国地球物理协会的刊物——在线《地球物理学研究快报》上。这项研究使用的图片是由“高清晰度科学实验成像”(High Resolution Imaging Science Experiment)照相机拍摄的。“高清晰度科学实验成像”照相机搭乘美国宇航局的火星勘测轨道飞行器(MRO),从距离火星200英里的轨道上可以清晰拍摄到这颗红色行星表面大小是1米的物体的特征。
 
科罗拉多大学波尔得分校的地质学系副教授海尼克表示,对“高清晰度科学实验成像”照相机拍摄的图像进行的一项分析显示,水流在火星表面冲刷出一条长30英里的溪谷,这条溪谷与一个山谷相连,流水沉积物形成一个庞大的三角洲。这个三角洲和周围的盆地暗示着以前这里曾有一个很大的湖。这个湖床位于一个更大的山谷里,即著名的沙尔巴塔纳(Shalbatana)谷。他说:“对我们来说,在火星上发现湖岸线是一项重大收获。”
 
海尼克表示,另外这项证据显示,该湖在人们普遍认为的火星上的寒冷干旱期也存在。这种说法跟很多行星科学家当前提出的理论不太一致。“这项发现不仅证明了火星上拥有一个长期存在的湖系,而且还展现了另一幅画面——当火星上温暖潮湿时期结束后,这个湖系仍然存在。”
 
行星科学家认为,火星最古老的表面是在大约41亿到37亿年前温暖湿润的诺亚坎(Noachan)时期形成的,上面有很多大陨石与之相撞留下的陨石坑和庞大的水系。据这项研究说,科学家认为最新发现的该湖是在西方纪(Hesperian epoch),即3亿年前的温暖湿润季节结束时形成的。
 
据海尼克说,行星科学家对该湖附近的三角洲非常感兴趣,因为地球上的三角洲会很快把有机碳和其他生命标志物(Biomarker)掩埋起来。大部分天体生物学家认为,他们只有通过地下微生物的形式才能发现火星上的现有生命迹象。但是过去火星表面的湖泊可能富含营养成分,为微生物提供了一个舒适的地表栖息地。
 
迪亚克雷表示,这个湖泊消失的非常快,较低的海岸线根本来不及形成。据该研究显示,这个湖不是被快速蒸发掉,就是被冻结后,湖水慢慢变成了水汽,在气候发生急剧变化的时候,湖水消失了。迪亚克雷,最近发现的原始湖床和三角洲沉积物,将成为未来寻找火星生命迹象的登陆任务的主要研究对象。他说:“地球上的三角洲和湖泊很好地‘收藏’并完好保存了过去的生命迹象。如果火星上曾存在生命,那么三角洲可能将是揭开火星的生物学过去的关键所在。”

机遇号新发现六块陨石 成火星是否有水证据
作者:唐宁 来源:新浪科技 发布时间:2009-6-7 13:19:36

北京时间6月7日消息 据英国《新科学家》杂志网站报道,机遇号火星车的不懈探索又有新发现,它在火星表面的维多利亚陨石坑附近发现了六块拳头大小的石头,研究人员表示这可能是撞击火星形成维多利亚陨坑的陨石碎块。
 
因为这些石头中还有铁,它们将会为科学家研究火星上是否存在过水、以及火星气候对该地区的影响提供有力的证据。
 
此前机遇号和勇气号曾经找到三块铁陨石,与周围环境相比,火星上的铁陨石特征明显,非常容易发现。最近,机遇号火星车在火星上的梅里迪亚尼平原又找到了六块铁陨石,而且这六块陨石似乎是来自同一个源头。机遇号火星车上的观测仪器发现,这些石块中同地球上的陨石一样,含有铁镍合金、硫铁矿和其他矿物质,它们均属于陨石中常见的物质。其中一块陨石位于130米宽的持久陨坑边缘,持久云坑位于维多利亚陨坑以北7公里处。四块陨石在维多利亚陨坑西北边缘处被发现,还有一块陨石在维多利亚陨坑以南800米被发现。德国美茵茨大学克里斯蒂安-施罗德教授领导的一个研究小组最近在提交给一次行星会议文章写到,“由于都环绕在维多利亚陨坑周围,很可能这些陨石都是来自于造成该陨坑的大陨石。”这些陨石内部仍是原来的成分,外部是火星土壤形成的外壳。
 
亚利桑那州立大学大学的詹姆斯-阿什利表示,“我对能在机遇号着陆点附近找到陨石石块的前景十分兴奋,因为这里是火星表面古老的地表,火星岩石很少。在这种意义上,这里和南极洲陨石场非常类似,那里也很少发现地球岩石。”
 
科研人员还推断这些陨石可能是坠入火星大气后较大陨石分裂成的碎块,或者是由于流星雨撒落到火星表面的陨石。如果机遇号扩大探索范围,发现这种陨石越来越少时,那么就可以推断这些陨石来自于同一个源头——撞击形成维多利亚陨坑的大陨石。
 
维多利亚陨石坑直径约为800米,深约76米。根据维多利亚陨坑的大小,科学家推测造成维多利亚陨坑的撞击物应该宽25到40米。陨石经常降落在火星上,由于这颗红色星球上的风化速度非常慢,因此它们能够保留很长时间。 阿什利表示根据对机遇号火星车新发现的陨石进行的成分检测,可以认为这些陨石是相对罕见的陨石。
 
由于铁能够在水的作用下发生氧化作用从而生锈,科学家将会致力于寻找哪怕是最小的锈迹。因为这些陨石与火星岩石不同,它们与火星环境相互影响,因此能推测过去火星上是否存在水,并且研究它们降落火星后遭受到了什么气候条件的影响。两个火星探测器过去都收集到过去火星上存在水的证据,但是却没有发现火星陨石存在氧化迹象,这让人很费解。阿什利说,“想象一下在沙漠地带找到了一辆锈迹斑斑的旧车,那将会告诉你那里的水状况。”阿什利和他的同事因此认为在今后的火星车任务中,从火星上运回这些陨石应该成为重要的目标。
 
目前,“机遇”号火星车已离开维多利亚火星坑,向南驶向13.7公里处的奋进火星坑。至今,“机遇”号火星车在火星上工作了1900多个火星日,大大超出了其设计寿命。2005年,它曾在名为炼狱沙丘的沙堆中受困了1个月。
 
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《新科学家》相关报道(英文)

《科学》四篇论文详解火星降雪现象

作者:孝文 来源:新浪科技 发布时间:2009-7-6 11:33:21

该研究有助于增进了解火星表面水活动及其是否具有可居性

 凤凰号拍摄的火星云层活动,这些云层主要由冰晶构成
 
据美国宇航局太空网报道,人们一想起火星,就会想到那是一个到处是红色岩石,平原布满灰尘的贫瘠世界。然而2008年美国宇航局的“凤凰”号火星登陆器获得一项惊人发现:火星上竟然下雪。
 
2008年,“凤凰”号在为期5个月的任务快要结束时,在北极的瓦斯蒂塔斯-伯里利斯(Vastitas Borealis)平原观测到冰晶飘落在火星表面。科学家7月2日在《科学》杂志上的4篇论文中详细介绍了这项发现和其他一些发现。这项研究有助于增加人们对过去和现在火星表面的水活动以及这颗红色行星是否具有可居性的了解。
 
2005年5月25日,“凤凰”号在火星上成功着陆,开始进行挖掘和分析火星土样的任务,以便确定这颗红色行星的地下是否存在水冰,并观察北极地区的天气情况。“凤凰”号气象仪的首席科学家,加拿大约克大学的詹姆士·怀特韦(James Whiteway)表示,以前围绕火星运行的飞船曾在这颗红色行星的大气层上方观测到云团,在下方看到过“冰雾”,但是他们从没看到过降雨、降雪的现象。
 
“凤凰”号在火星表面的有利位置利用加拿大航天局提供的光学定向和测距(LIDAR)仪,把雷达脉冲发射到火星大气里,在它的着陆点上方发现云团和降雪现象。这些稀薄的云团海拔较低,主要由冰晶构成,跟地球极区冬季形成的卷云非常类似。怀特韦还把它们与喷气机穿过地球大气留下的稀薄云团进行对比。
 
他说:“火星上空的这些稀薄的束状云团所含的水分几乎相同。”直到“凤凰”号在这颗红色行星上呆到第80或90个火星日的时候,这些云团才形成,怀特韦解释说,当时的空气温度非常低,因此大气里的水蒸气能浓缩凝结成冰晶。随着任务一天天接近尾声,火星上空的云团变得越来越厚,离地面越来越低,而且存在的时间也越来越长。
 
直到任务结束时,火星上才出现降雪现象。这些雪跟飘落在地球极区的雪非常类似,有时这种雪被称作“冰晶”。怀特韦把这形容成是“在空中闪闪发光的冰晶”。这些雪还不能覆盖住整个地面,每天的降雪量总共只有几微米厚。怀特韦表示,“凤凰”号的观察资料显示,“降雪是火星上的水循环(hydrologic cycle)的一个组成部分”,但是在“凤凰”号任务以前,人们并没发现这一现象。
 
目前还不清楚这项发现会对我们了解火星水循环(现在和过去)产生怎样的影响,过去这颗红色行星可能既温暖又湿润。怀特韦表示,科学家可以利用这些最新资料修改火星气候模式,现有火星气候模式不包含最近发现的这些云团和降雪等气候特征,通过不断努力,“最终我们将会了解到这项发现到底意味着什么”。