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    好奇首份火星土壤:成分似夏威夷玄武岩

      发布时间:2018-03-25 21:30

      新浪科技讯 北京时间11月1日消息,据美国宇航局官方网站报道,正在火星开展考察的好奇号火星车日前完成了首次火星土壤矿物成分分析,其结果显示这一样本中的矿物成分与美国夏威夷火山地区经过风化的玄武岩土壤相似。

      此次分析的便是前几天由机械臂抓取的首份分析用火星土壤样本。随后好奇号使用其搭载的化学与矿物分析仪(CheMin)获得了分析结果。这些结果填补了之前分析结果的不足,并增强了研究人员对于广泛分布的火星地表沙尘矿物学成分认知的信心。

      美国宇航局埃姆斯研究中心科学家大卫·布莱克(David Blake)是化学与矿物分析仪设备的首席科学家,他说:“在此之前我们对于火星地表沙尘的矿物学组成已经有了很多初步的分析和探讨。而此次我们所进行的X射线衍射定量分析则在某些方面给出了更加精细化甚至是全新的矿物学分析结果。”

      确定这一地区岩石和土壤中的矿物成分对于达成本次任务中设定的目标:判定该地区古代环境条件,拥有重要意义。每一种矿物成分都记录有它形成时的环境条件信息。一块岩石中的化学成分数据只能提供有关其矿物学成分的粗略信息,正如在所有的矿物学课本中都会涉及到的那样——金刚石和石墨都具有完全相同的化学成分,但是其矿物形式和内部结构却是完全不同的。

      化学与矿物分析仪使用X射线衍射分析技术,这是地球上的地质学家们在大型实验室中常用的设备。这一技术设备给出的火星土壤样本分析结果精度将比以往进行的任何实验结果都要高。X射线衍射技术可以通过观察矿物内部晶体结构与X射线之间的相互作用来探测矿物的内部结构。美国宇航局埃姆斯研究中心的科学家们成功地对该设备进行了小型化,使其可以安装在好奇号火星车上并被送往火星表面。

      这些来自美国宇航局的创新工作也在地球上带来了实际的效用,就比如这项小型化技术。它让以后的地质学家们可以随身携带一台原本庞大无比的X射线衍射分析仪设备在野外实地进行样本分析,从而更好地帮助搜寻油气资源;或者用于考古学样本分析,甚至是现场鉴定假冒伪劣药品,等等。

      布莱克表示:“我们的研究小组对于这一初步结果感到欢欣鼓舞,它让我们对于化学矿物分析仪未来的工作表现充满了期待。”

      此次用于分析的土壤沙粒样本是由好奇号的机械臂铲斗挖掘的,这一采样地点已经被命名为“岩穴”(Rocknest)。随后这些样本被通过筛子进行筛分,去除掉粒径大于0.006英尺(约合150微米)的颗粒,这一直径数值大约相当于人的头发丝宽度。这一勺土样中至少包含有两种成分,第一部分是几乎均匀散布于火星全球地表的沙尘,另外一部分便是相对本地产生的细沙成分。和好奇号在数周之前发现的鹅卵石不同,那些鹅卵石距今已有数十亿年历史并且显示出水流侵蚀的痕迹,而此次好奇号所抓取的土样则是更好地代表了更加近代的火星环境历史。

      大卫·比什(David Bish)是化学与矿物分析仪设备科学家,来自印第安纳大学。他说:“火星表面的很大一部分被尘土覆盖,我们对它的矿物学组成尚不够了解。我们现在已经知道这些土壤在矿物学成分上与玄武岩土壤相似,其中含有大量的长石,辉石和橄榄石,这是我们预料之中的。这份土样中大约有一半是非晶体物质,如火山玻璃或者玻璃质物质的风化产物。”

      比什表示:“到目前为止,好奇号进行的矿物学分析基本符合我们对于盖尔陨石坑的预期,那里经历了从潮湿到干旱的环境转变过程。那些古代岩石,如之前发现的鹅卵石,都显示当时曾经存在地表流水。而此次对更加年轻的土壤样本进行的分析结果中,其与水体之间发生相互作用的线索就非常有限了。”

      好奇号项目计划主要科学任务期计划延续两年左右,在此期间研究人员将使用好奇号上搭载的10台科学仪器开展考察,了解在盖尔陨石坑内是否曾经存在过适宜微生物生存的宜居环境。

      率属于加州理工学院的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)制造了好奇号火星车以及化学/矿物分析仪设备,另外还负责整个项目的整体管理工作。(晨风)

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