中新網(wǎng)北京5月12日電 (記者 孫自法)在中國首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”成功著陸火星、“祝融號(hào)”火星車行駛火星即將迎來一周年之際，科學(xué)家們通過“祝融號(hào)”在火星上有何科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科研進(jìn)展，備受矚目。

　　中國科學(xué)院(中科院)12日發(fā)布最新消息說，中科院國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉洋研究員團(tuán)隊(duì)利用“祝融號(hào)”在火星著陸區(qū)探測(cè)到含水礦物，發(fā)現(xiàn)火星近期水活動(dòng)跡象，這一行星科學(xué)研究的重要成果論文，已在最新一期國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advances)上發(fā)表。

　　“祝融號(hào)”在火星原位探測(cè)到含水礦物

　　劉洋團(tuán)隊(duì)利用“天問一號(hào)”火星探測(cè)器上“祝融號(hào)”火星車獲取的短波紅外光譜和導(dǎo)航與地形相機(jī)數(shù)據(jù)，在火星著陸區(qū)發(fā)現(xiàn)了巖化的板狀硬殼層，通過分析光譜數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，這些類似沉積巖的板狀硬殼層富含含水硫酸鹽等礦物。

　　研究團(tuán)隊(duì)推斷，這些富含硫酸鹽的硬殼層可能是由地下水涌溢或者毛細(xì)作用蒸發(fā)結(jié)晶出的鹽類礦物膠結(jié)了火星土壤后經(jīng)巖化作用形成。這也標(biāo)志著“祝融號(hào)”實(shí)現(xiàn)了國際上首次利用巡視器上的短波紅外光譜儀在火星原位探測(cè)到含水礦物。

　　對(duì)理解火星氣候環(huán)境演化歷史有重要意義

　　2021年5月15日，中國首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”搭載的“祝融號(hào)”火星車成功著陸于火星烏托邦平原南部(北緯25.066°、東經(jīng)109.925°)區(qū)域。截至目前，“祝融號(hào)”火星車已在火星北部低地的烏托邦平原區(qū)域行駛近1年，累計(jì)行駛近2千米，獲得大量寶貴的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。

　　劉洋團(tuán)隊(duì)介紹說，已有的撞擊坑定年工作顯示，“祝融號(hào)”著陸區(qū)位于經(jīng)過了后期重塑事件的年輕亞馬遜紀(jì)地層，是火星地質(zhì)年代幾個(gè)主要階段(前諾亞紀(jì)、諾亞紀(jì)、西方紀(jì)和亞馬遜紀(jì))的末期，氣候已經(jīng)從以前的暖濕變?yōu)橐院�冷干旱為主�?/p>

　　已有的研究認(rèn)為火星在亞馬遜紀(jì)時(shí)期氣候寒冷干燥，液態(tài)水活動(dòng)的范圍和程度極其有限�！白Ｈ谔�(hào)”在地質(zhì)年代較為年輕的著陸區(qū)發(fā)現(xiàn)水活動(dòng)的跡象表明，亞馬遜紀(jì)時(shí)期的火星水圈可能比以往認(rèn)為的更加活躍，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)理解火星的氣候環(huán)境演化歷史具有重要意義。

　　中美火星探測(cè)器火星著陸點(diǎn)環(huán)境比較

　　軌道遙感數(shù)據(jù)分析顯示，“祝融號(hào)”火星著陸點(diǎn)周圍分布的多種地貌特征指示烏托邦平原曾經(jīng)可能存在大量的揮發(fā)分。但受限于空間分辨率和覆蓋率，軌道遙感數(shù)據(jù)并沒有在著陸區(qū)附近發(fā)現(xiàn)含水礦物，這為此類地貌的形成機(jī)制和該地區(qū)水活動(dòng)的性質(zhì)帶來諸多疑問。

　　劉洋研究員和合作者通過對(duì)“祝融號(hào)”光譜和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)一種形貌上類似沉積巖的巖石類型——板狀的亮色巖石。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些亮色巖石與美國“海盜一號(hào)”火星著陸器原位觀察到的破碎巖石在形貌上相似，是一層本地發(fā)育的硬殼，但“海盜一號(hào)”著陸區(qū)的硬殼層相對(duì)脆薄，可能是由大氣中的水汽長(zhǎng)期和火星表面土壤相互作用膠結(jié)形成。

　　進(jìn)一步對(duì)比分析表明，“祝融號(hào)”著陸點(diǎn)的硬殼似乎更耐侵蝕，并在周圍松散的土壤中形成厚層，這需要大量的液態(tài)水，而單靠大氣中的水蒸氣無法形成。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)著陸區(qū)不存在明顯的地表徑流或河道留下的痕跡，而且巡視路線周圍并未發(fā)現(xiàn)由水體蒸發(fā)形成的蓬松松脆的表面和鹽霜?dú)埩粑�，從而排除了表面大�?guī)模水體活動(dòng)的可能。

　　含水礦物可供未來載人火星探測(cè)資源利用

　　“祝融號(hào)”火星著陸點(diǎn)的硬殼地貌是如何形成的？劉洋團(tuán)隊(duì)研究提出一種形成機(jī)制認(rèn)為，沉積期前的土壤風(fēng)化層在富含鹽類的地下水上升或滲透期間經(jīng)歷膠結(jié)和巖化作用，形成觀察到的板狀巖石。鹽類膠結(jié)物從毛細(xì)孔隙或靠近潛水面的地下水中沉淀，發(fā)生活躍的蒸發(fā)和聚集。地下水位的間歇性波動(dòng)可能會(huì)使硬殼進(jìn)一步增厚，并形成層狀結(jié)構(gòu)。隨后覆蓋在硬殼上的表土受到侵蝕作用流失，使得抗侵蝕的硬殼層暴露出來。

　　研究團(tuán)隊(duì)指出，“祝融號(hào)”火星車的發(fā)現(xiàn)表明，火星在亞馬遜紀(jì)時(shí)期的水活動(dòng)可能比以前認(rèn)為的更加活躍。“祝融號(hào)”著陸區(qū)(以及火星北部平原的廣泛區(qū)域)可能含有大量以含水礦物形式存在的可利用水，可供未來載人火星探測(cè)的原位資源利用。(完)