國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Science》一項(xiàng)最新研究介紹了杰澤羅隕石坑干涸湖泊的水循環(huán)如何比原先設(shè)想的更復(fù)雜、有趣。這是“毅力”號(hào)火星車2月18日著陸后所獲數(shù)據(jù)發(fā)表的第一篇研究論文。

科學(xué)家通過分析“毅力”號(hào)火星車拍攝的圖像，證實(shí)：火星上如今干燥、被風(fēng)侵蝕的洼地——杰澤羅隕石坑，曾是一個(gè)湖泊，大約37億年前由一條河流穩(wěn)定地供水。

圖像還揭示隕石坑湖泊在后期經(jīng)歷了一場(chǎng)威力巨大的洪水，其力量足以將上游數(shù)十英里處的巨石卷起，并將其搬運(yùn)、沉積到湖床。如今，巨石就位于湖床中。

該論文于當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月7日發(fā)表，論文標(biāo)題為《Perseverance rover reveals an ancient delta-lake system and flood deposits at Jezero crater, Mars》（“毅力”號(hào)火星車在火星杰澤羅隕石坑發(fā)現(xiàn)一個(gè)古老三角洲-湖泊系統(tǒng)與洪水沉積物）。

此項(xiàng)研究的分析是基于“毅力”號(hào)從隕石坑內(nèi)拍攝的隕石坑西側(cè)露出巖石的圖像。此前，科學(xué)家只根據(jù)軌道拍攝的圖像，發(fā)現(xiàn)這里與地球上的三角洲類似。

根據(jù)沉積層，研究者發(fā)現(xiàn)一條河流匯入了一個(gè)大部分時(shí)間都平靜的湖泊，直到氣候劇烈變化，該湖的歷史末期引發(fā)了偶發(fā)性洪水。隨著“毅力”號(hào)探索隕石坑，科學(xué)家們希望發(fā)現(xiàn)更多有關(guān)當(dāng)?shù)貧夂蜓葑兊木�索。

科學(xué)家相信，湖泊中的沉積物可以保留古代水生生物痕跡。“毅力”號(hào)將在其未來使命中尋找收集和保存沉積物的地點(diǎn)。這些樣本最終將送回地球，然后科學(xué)家會(huì)探測(cè)其火星“生物印記”。

2021年2月18日，“毅力”號(hào)在杰澤羅隕石坑底部著陸。最初三個(gè)月，由于NASA工程師對(duì)火星車的許多儀器進(jìn)行了遠(yuǎn)程檢查，因此車輛保持靜止。

在此期間，“毅力”號(hào)的兩臺(tái)相機(jī)Mastcam-Z和遠(yuǎn)程微成像儀RMI拍攝了周圍環(huán)境的圖像，包括露頭邊緣和名為“Kodiak butte”地層的遠(yuǎn)距離照片，行星地質(zhì)學(xué)家推測(cè)，這是一個(gè)較小的出口，可能曾經(jīng)與主要扇形露頭相連，但后來部分被侵蝕。當(dāng)這些圖像傳到地球，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)圖像進(jìn)行處理和組合，并能夠以驚人的高分辨率觀察Kodiak沿線的不同沉積層。研究人員測(cè)量了每一層的厚度、坡度和橫向范圍，發(fā)現(xiàn)沉積物一定是通過水沉積，而不是通過風(fēng)、片狀洪水或其地質(zhì)過程沉積。

“毅力”號(hào)還沿主要露頭捕獲了類似的傾斜沉積層。這些圖像與Kodiak的圖像共同證實(shí)，這里曾經(jīng)確實(shí)是一個(gè)三角洲，由河流流入湖泊形成。

法國(guó)行星學(xué)與地球動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家、論文通訊作者兼第一作者Nicolas Mangold向澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者介紹道，“Kodiak的觀測(cè)顯示了過去湖泊的證據(jù)，其海拔比軌道數(shù)據(jù)預(yù)期的低100米，這意味著該湖泊是一個(gè)封閉系統(tǒng)。這將有助于我們?cè)趯ふ矣袡C(jī)物的過程中尋找合適的層進(jìn)行取樣。”

雖然Kodiak的結(jié)果很重要，但另一個(gè)發(fā)現(xiàn)讓團(tuán)隊(duì)感到更大驚喜。研究人員注意到三角洲頂層鑲嵌著大石塊和鵝卵石。一些巨石寬達(dá)1米，估計(jì)重達(dá)數(shù)噸。

他們認(rèn)為這些巨石一定來自隕石坑外面，很可能是隕石坑邊緣或河流上游40英里或更遠(yuǎn)處的基巖。從巨石目前位置和尺寸來看，這些巨石被流速高達(dá)9米/秒、移動(dòng)量高達(dá)3000立方米/秒的山洪沖走。

巨巖位于三角洲更老、更細(xì)的沉積物層之上，表示巨石沉積的時(shí)間更晚。

研究人員表示，這意味著古湖泊大部分時(shí)間只有一條河流緩緩流入，讓細(xì)碎沉積物也可能還有有機(jī)物，隨河流而下沉積成一個(gè)傾斜的三角洲。后來，突然發(fā)生的山洪將巨石沉積在三角洲。湖泊干涸后，數(shù)十億年的風(fēng)侵蝕了景觀，留下了我們今天看到的隕石坑。

“湖泊沉積層的頂部包括由洪水形成的富含巨石的沉積物。由于山洪暴發(fā)，這些巨石是從河流中以高速度和高能量運(yùn)來的，這些沉積物標(biāo)志著湖泊后期的氣候變化。”Mangold表示。

“我們不知道洪水的起源（更干旱、更冰川的環(huán)境？），但是，在這里我們也可以期待火星車將獲得最有趣的地層，來了解這種流量的變化是否為濕火星歷史結(jié)束時(shí)發(fā)生的全球變化的標(biāo)志。”

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