“毅力”号火星车的机械臂正在火星杰泽罗陨石坑一个名为“斯金纳岭”的岩石露头上工作

毅力号用它的机械臂从一个叫做斯金纳脊的露头处收集岩心,这是火星上一个古老河流三角洲的一部分。来源:美国国家航空航天局/姓名/ ASU / mss

自7月以来,美国宇航局的“毅力”号火星车钻探并收集了四颗沉积岩薄芯,这些沉积岩形成于火星上曾经的一个湖泊。这是第一次在另一个星球上收集到这种类型的岩石,科学家们很兴奋,因为至少有两个岩心可能含有有机化合物。

在地球上,有机物是含碳分子,通常与生物有关,尽管它们可以在没有生物参与的情况下形成。

更让人兴奋的是,毅力号从火星杰泽罗陨石坑的一个古老三角洲收集了这些岩石样本,那里曾经有一条河流沉积了几层沉积物,可能还有其他物质。地球上的河流三角洲经常充满着生物。如果耶泽罗有生命的话在美国,这些核可能是NASA找到它的最佳机会。

位于剑桥的麻省理工学院的地球生物学家Tanja Bosak说,如果科学家们希望回答这个问题,拥有这些岩芯是“了不起的”。

在未来几年,美国宇航局和欧洲航天局计划向杰泽罗发射其他航天器,收集毅力号收集的岩心,并将它们带回地球,在那里,科学家们将用先进的实验室技术对它们进行分析。这些样本预计将不早于2033年抵达,这将是有史以来第一个从火星返回的样本。

加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室主任劳里·莱辛在9月15日的新闻发布会上说:“为了承担火星样本返回任务的挑战和费用,我们需要带回一套大量的岩石。”“我们有了一个良好的开端。”

沉积搜索

毅力降落2021年2月在45公里宽的杰泽罗陨石坑。它的主要目标是寻找过去生命的迹象,它的主要目的地是35亿年前的河流三角洲,那里的沉积物很久以前就变成了岩石。

一份带注释的地图,火星上的杰泽罗陨石坑与三叉,鹰嘴峡和漫游车的位置在Enchanted湖标记

今年年初,“毅力”号前往耶泽罗陨石坑的古河流三角洲边缘(从右起)。到了那里,它就从霍格沃卢平地附近的地点收集岩芯。然后它滚回了一个叫做魔法湖的地方,也就是它现在所在的地方。图片来源:NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学/USGS

毅力号花了一年多的时间来到三角洲进行主要研究。在着陆时,它离三角洲的距离比科学家们希望的要远,它绕着杰泽罗的地板行驶,在哪里意外地发现了“火成岩”直接由熔融的岩浆或火山活动形成的。科学家们预计,曾经是湖底的陨石坑底部含有沉积岩。

直到2022年4月,当毅力号终于抵达三角洲时,科学家们才找到了他们一直在寻找的东西.在过去的几个月里,火星车从构成三角洲边缘的不同类型的沉积岩中收集了两对岩心。

其中一对来自斯金纳岭(Skinner Ridge)的露出地面的岩石,它由细粒砂岩组成,类似于地球上许多地方都能看到的一种岩石。在“毅力”号的采样管中近距离观察,斯金纳脊的核心呈浅色,布满了圆形的深色物质颗粒。这些颜色较深的颗粒可能是由古代河流携带的,这条河流曾经从数百公里外的地区流入耶泽罗。因此,研究这些谷物可能会告诉科学家火星遥远地区的历史。

最近收集到的另一对岩心来自一个名为野猫岭的地方,距离斯金纳岭只有20米。这些样品颜色较浅,也较均匀。它们似乎是泥岩——甚至比斯金纳脊岩芯的颗粒更细。岩石的颗粒越细,就越有可能含有过去生命存在的证据。在地球上,小颗粒倾向于定居在低能环境中,比如池塘底部,在那里它们可以保存腐烂的生物或其他定居在那里的生命迹象。

“毅力”号探测车拍摄的两种火星岩石的近距离照片

漫游者通过磨圆块检查了斯金纳岭(左)和野猫岭(右)的沉积岩。斯金纳岭的岩石含有深色的颗粒,而野猫岭的岩石颜色较浅,颗粒更细。来源:美国国家航空航天局/姓名/ mss

野猫岭也是科学家发现有机分子的地方。在“坚持号”钻出两个岩心的地点旁边,“坚持号”在岩石上磨出了一个5厘米宽的圆圈,以暴露其内部纹理。然后,探测器伸出机械臂,检查岩石的矿物学。

喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的行星科学家苏南达·夏尔马(Sunanda Sharma)说,事实证明,它的有机物含量比毅力号迄今为止研究过的任何地方都要丰富。有机物似乎最集中在富含硫酸盐矿物的地方,这些地方可能藏有生命的迹象。夏尔马说,这表明曾经充满Jezero的湖泊在蒸发的过程中,有机物和硫酸盐矿物集中了起来。

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毅力已经转移到另一个区域,被称为魔法湖,它之前已经探索过。在那里,它将收集另一对细粒岩石样本,以及火星表面的一些物质。

在今年年底前的某个时候,它可能会在地面上放置6个或更多的岩心样本,它们将作为未来可能采集到的第一批岩石样本。毅力号将把剩余的管道留在飞船上——有些是满的,有些是空的——继续探索耶泽罗岛。最终,它会卷到三角洲的顶部,然后继续离开陨石坑,进入远处的古老地形。

“毅力”的伙伴,微型直升机“匠心”(Ingenuity)的使用时间比它的设计者想象的要长得多。它最近进行了第31次飞行,而它的设计只有5次。聪明才智一直和探测车一起飞行帮助它寻找前进的道路。