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wang.zhou.803 的博客

 
 
 

日志

 
 

火星表面有液态水 呈季节变化///90后摇滚学霸发现火星液态水///快来看:NASA火星液态水证据都在这儿///火星上发现水离移民还有多远  

2015-09-29 10:57:28|  分类: 科学研究(揭秘、 |  标签: |举报 |字号 订阅

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视频:NASA科学家证实火星上发现有液态水的证据,时长43秒

北京时间9月28日消息,美国航天局(NASA)今日宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据。


火星表面有液态水 呈季节变化 - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

 NASA公布的最新火星表面图片,这些长约100米的黑色窄线显示出水流从火星的山顶流向山脚

根据火星勘测轨道飞行器配备的光谱仪获得的数据,研究人员在火星的神秘斜坡上发现了水合矿物。这些暗色条纹表明火星地表随时间变化有流水存在。在较温暖的季节,这些线条的颜色变得更深,表明水流在斜坡上出现,在较冷的季节,这些地表特征变浅。在火星的部分地区,最高温度可以达到摄氏零下23度,此时深色线条最明显。

之前的观测表明,火星表面的地貌,随着季节的变化,呈现出不同明暗的区别,这是水流作用于火星地表的证据。

“我们对火星表面生命的研究,一直在‘追随着水的踪迹’进行,现在,我们终于确定了水的存在。”NASA科学任务主管,美国宇航员约翰·格伦斯菲尔德介绍说,“这是非常重要的发现,我们终于可以确认,火星表面存在着潺潺流水。”

这些出现在火星地表山坡的痕迹,也被成为“循环坡线”(RSL),通常被认为是证明水存在的重要证据。

“观测表明,只有在黑色地表特征比较宽的时候,我们检测到含水矿物的光谱,也就是说这些黑色地质条纹本身是水合物的来源。火星地表发现水合物,说明在此化学过程中,液态水扮演了重要的角色。”乔治亚理工学院卢金德拉·欧嘉在9月28日在发表于《自然地球科学》的文章介绍了这项研究成果。

2010年,还在乔治亚理工学院读本科的欧嘉在分析来自MRO配备的高分辨科学成像仪(HiRISE)获得的数据时,首次注意到火星地表的这些特殊特征。高分辨科学成像仪(HiRISE)在火星多个地点,观测到了“循环坡线”(RSL)现象。作为这项发现的功臣,配备了六种探测仪的火星勘测轨道飞行器(MRO)自2006年起开始其探索火星的工作。

欧嘉和其研究团队经过对光谱数据的分析,确认其来自化合物高氯酸盐。这是一种水合矿物质,成分包含高氯酸镁,氯化镁和高氯酸钠。这些矿物质可以降低液态水的冰点,在摄氏零下70度的环境中依然可以流动。在地球,自然界的高氯酸盐存在于沙漠中,部分高氯化物可以作为火箭推进剂的添加物。

此前,“凤凰号”和“好奇号”火星登陆探测器都曾在不同位置的火星土壤中检测到高氯酸盐的存在。还有科学家坚信,1970年代的“海盗号”系列探测器也曾探测到这些化合物的踪迹。火星勘测轨道飞行器(MRO)任务的不同之处在于,它获取的研究数据全部来自火星轨道探测,而非地表探测。

“在火星勘测轨道飞行器(MRO)对火星表面的探索持续了长达数个火星年,这为我们提供了宝贵的能够反映火星地表结构细节的数据,其中就包括根据季节变化的黑色地质线条结构,这是我们确定火星表面存在液态水的重要证据。”来自NASA喷射推进实验室(JPL),科学家里奇·楚雷克介绍说。


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 火星四季变化,吸收的太阳能量不同,导致表面温度不同,产生水流变化

“我们在这个问题上进行了多年的研究,现在我们终于可以确认在这颗冰冷干旱的行星表面上,确实存在液态水”,NASA 火星探索计划的科学家麦克·梅尔介绍说,“随着对火星研究的深入,越来越多的证据表明在这颗行星上,存在支持生命存在的环境。”


火星勘测轨道飞行器(MRO)

2006年进入环火星轨道,是目前对火星表面成像分辨率最高的火星人造卫星,在300公里轨道可获得0.3米精度的图像。


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 火星勘测轨道飞行器(MRO)资料图

此次在火星表面发现流动的高氯酸盐水冲刷痕迹,即是MRO传回的高分辨率图像与光谱数据证实的,MRO此前还在火星北极地区拍摄到雪崩画面。


 

90后摇滚学霸发现火星液态水


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视频:NASA宣布在火星表面发现有液态水活动强有力证据,时长约2分44秒

 


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 图为LujendraOjha的个人网页

在火星上发现液态水存在的科学家LujendraOjha来自美国佐治亚理工学院,目前还是一名博士生,当他在2011年开始对火星勘测轨道器拍摄的高清图像上一些陨坑坑壁上出现的暗色条纹开展研究时还是一名亚利桑那大学的本科生。

据新华社华盛顿9月28日电

北京时间28日晚,美国国家航空航天局(NASA)宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据,而液态水是生命存在的必要条件。

自2006年以来,美国火星勘测轨道飞行器多次在火星山丘斜坡上发现手指状阴影条纹。美国航天局将其称为“季节性斜坡纹线”,并认为这种奇特的季节性地貌由咸水流造成,但一直没有找到直接证据。

在新研究中,佐治亚理工学院的卢恩德拉·奥杰哈等人分析了火星勘测轨道飞行器获取的火星表面4处地点“季节性斜坡纹线”的光谱数据,发现该数据与水流沉淀形成的水合盐矿物的光谱信号一致,而周围地貌却没有盐的光谱信号。

研究人员在发表于英国《自然·地学》杂志的论文中写道:“‘季节性斜坡纹线’是现今火星水活动的结果,我们的发现强有力支持这一假设。”

高分辨率图像显示,火星表面的一些斜坡上存在反复出现的线条状痕迹。这些线条形状狭窄,通常不到5米宽,与周围区域相比,线条区域的光反射率较低。这些反复出现的线条在温暖季节时出现,在温度达到250-300开尔文温度时逐渐增长,在较冷的季节则消失。根据这些反复出现的线条和相对应的火星表面温度变化范围的研究,科学家认为,这些线条痕迹与易挥发流动物质的可变特征相符,有可能与含盐液态水在斜坡上的流动或析出有关,但并无直接证据直接指向液态水或是水合盐物质的存在。

当有人询问所获数据是否能证实火星表面确定有液态水,该研究团队的美国亚利桑那大学研究人员阿尔弗雷德·麦克尤恩表示:“我只能说,几乎如此。”麦克尤恩介绍,即使火星表面真的有液态水,也不会是滔滔江河,而会是以“湿润土壤”的形式存在。


发现“火星存在水”的90后科学家

今天的头条新闻无疑是“NASA证明火星表面被存在液态水”,这个发现来自于一个八人组成的火星研究小组,他们通过NASA的高清照片,证明火星地表的坡地上那些密密麻麻分布的暗线,貌似地沟,长达100米,宽不足5米,是沙土里的液态盐水,此发现今天公布在《地质自然》杂志上。

这个牛逼发现的科研小组领导人,是一个并不牛逼的90后,尼泊尔裔的小伙子,鲁俊德拉·翁贾Lujendra Ojha,早在2010年提出液体水的猜想时,他只是亚利桑那大学地质专业的大二学生,当时他注意到几千张火星探测卫星发射回来的高清照片上,火星地表上深色的“沟纹”,象铅笔画的细线,在火星表面到处都是。现如今翁贾已经是NASA这个八人小组的第一作者(lead author ), 乔治亚理工学院(George Institute of Technology) 的地质科学博士生,明年就要满师拿到博士学位。

这些“沟纹”布满火星地表,不停地出现又消失,循环往复,翁贾提出这些沟纹的出现时正好是火星表面温度跟水的液态温度吻合的时间段。2010年他的猜想并没有引起轰动,当时科学界对火星存在水,冰,粉尘状冰粒有各种说法,众说纷纭,谁也不信,都有待证实。证明液体水的关键是火星地表光反射的波长分析图(CRISM),2013年他开始研究这些波长照片, 这个数据资料是他们最后成功证明液体水的开始。

他的导师阿尔弗雷德· 麦克尤文教授, Alfred McEwen也是该论文的合作者之一,教授是负责NASA火星探测卫星照相技术的首席科学家,(近水楼台,未来的火星科学家小伙子能源源不断看到那些火星发来的高清照片也不奇怪了。)火星这种高盐度地表,用麦克尤文教授的话,就是跟南美洲西岸的阿塔卡玛沙漠(Atacama Desert)类似,液态水在火星表面的效果很像干旱沙漠上撒的水,只见沙地上的湿痕,看不到水流。


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导师阿尔弗雷德· 麦克尤文教授


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 南美洲西岸的阿塔卡玛沙漠

亚利桑那大学和佐治亚理工学院,估计不在华人家长的藤校排名谱上,美国科技资源的分布也并不集中哈普耶这些牛逼哄哄的名校,比如这个尼泊尔裔的小伙子的导师就是一个例子,NASA 火星照相技术的首席科学家,他至今还在亚利桑那大学;尼泊尔小伙子也不是我们想象的屌丝穷学生,他以摇滚乐手为主打的主页形象,今天估计要被媒体玩滥了,他喜欢摄影,喜欢拍他祖国尼泊尔的大雪山,拖鼻涕的穷孩子,雪山下的牦牛,…这些,完全逆袭木纳书呆子的科学家形象,他元气生猛啊!


快来看:NASA火星液态水证据都在这儿


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 美国航天局9月28日宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据。这些长约100米,宽约2米的的暗黑色条纹被称为“循环坡线”(RSL),它们是今天火星表面季节性流动的液态水冲刷形成的。科学家在火星南半球哈尔撞击坑(Hale crater)的坑壁斜坡上发现了盐水的证据,火星轨道勘探飞行器(MRO)的成像光谱仪分析了其中的化学成分,暗色条纹中确实包含水分子和盐的晶体结构,证实了此前MRO拍摄的这些暗色条纹是由盐水冲刷形成。这些暗色条纹上部的蓝色暗纹却与液态水无关,而是因为那里存在辉石矿物。
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 这是美国宇航局火星勘探轨道飞行器(MRO)2011年在轨道上拍摄的火星同一区域的变化,照片显示坑壁上流动的液体痕迹在从晚春到早秋的这段时间里,变得更长且颜色变暗了。这些都是火星表面温暖季节出现液态水流动的证据。
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 这张简化图展示了高氯酸盐如何从大气中获取水分,并形成高氯酸盐水。高氯酸盐水的熔点比纯净的水低很多,因此可以在火星表面低温低气压的环境下存在。在火星表面发现流动的盐水,将对未来火星探索任务产生影响,我们可以将水分离出来用于饮用,或者制造火箭燃料。
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 研究人员研究了液态水和盐所产生的“吸收带”。发现盐有重要意义,这表明形成的盐水是这些冲刷痕迹的来源。这张图左边展现了哈尔撞击坑(Hale crater)上的冲刷痕迹,右图展示了形成这些冲刷痕迹的流体是盐水的证据。 
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 一个液态水冲刷的痕迹,科学家在霍洛维茨陨石坑(Horowitz crater)斜坡上检测到了盐水,证实了这些冲刷条纹是由液态水形成的。
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 火星赤道附近科普来特斯峡谷(Coprates Chasma)斜坡边缘,液态水流动的冲刷痕迹。科普来特斯峡谷是水手峡谷的一部分,位于火星赤道附近。
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 这些火星表面的暗色条纹被称为“循环坡线”(RSL),这是加尼坑(Garni crater)斜坡上几百米长的盐水冲刷痕迹。
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 这是在霍洛维茨撞击坑(Horowitz crater)斜坡上发现的100米长的盐水冲刷痕迹。
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 液态水冲刷出大量暗色条纹,这在今天的火星表面被发现是非常让人吃惊的。
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NASA发现这些陨坑坑壁上出现的深色条纹呈现季节性变化,一般在火星的春末开始发育并变得明显,在冬季气温下降之后逐渐消失。
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 这是在火星表面发现高氯酸盐的地点,其中红色表示着陆任务的机器人“好奇号”与“凤凰号”在火星土壤中直接发现了高氯酸盐,而海盗号(Viking)在1970年代火星表面的实验中也被认为发现了高氯酸盐。蓝色三角表示近年来利用轨道上工作的火星人造卫星数据确认的高氯酸盐地点。
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 这张图展示了霍洛维茨撞击坑(Horowitz crater)斜坡上盐水的波长。研究者认为火星表面的液态水可以和土壤中的高氯酸盐结合,而高氯酸盐也可以吸收大气中的水分形成稳定的化合物和盐水。
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 如果“循环坡线(RSL)”是因为高氯酸盐吸收大气中的水分而形成的,那么它们将能够火星表面创造出湿润的环境,但是这依然可能不足以支持生命存在。
 

火星上发现水离移民还有多远

 

视频:NASA宣布火星表面存在液态水 发布会及问答环节全程,时长约51分30秒

对美国航空航天局(NASA)而言,先预告,再放料,已经成为定期上演的戏码。不过,盼望着火星人的公众,看上去仍然乐此不疲。NASA作为公立研究机构,其经费来自税金,需要国会批准预算,因此,让纳税人看得开心,看得明白,看得感觉“值回票价”,也就非常重要。为此,NASA在二十世纪主打登月牌,二十一世纪则主打探火牌。9月28日, NASA召开新闻发布会,这次的“大新闻”还是来自火星。美国法国研究者联手在《自然·地球科学》发表论文表示,火星上有着液态水形成的微小溪流。

 火星表面有液态水 呈季节变化 - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

 光谱分析发现,火星水里有高浓度盐分,很可能的成分包括氯酸镁、氯化镁、高氯酸镁和高氯酸钠。由于溶有盐类,这些水的凝点大大降低,最低甚至可降到-80℃。而在春夏季节,火星的中低纬度地区表面温度一般在-23.15到-0.15℃,因此,这些盐水在火星部分地区能以液态形式流淌,在比较陡峭的山坡上形成一些春夏出现、秋冬消退的“季节性斜坡纹线”(RSL)。四年前,研究者正是先注意到这些周期性出现的纹路,深入分析后才确认了火星上存在液态水。

水是生命之源。尽管火星水高盐,但这对于寻找生命反而是好消息,毕竟能耐受高盐的生物远多于能耐受结冰的生物。找到液态水,意味着离找到火星生命更近了一点——由于山坡陡峭,目前的好奇号难以爬坡探索,但未来更高性能的探测器大概会直奔这些区域而去。找到液态水,也意味着离寻找到合适的火星殖民区更近了一步——事实上,科学家已经开始计划未来如何用这些水浇花种菜,保持湿度,以及制造火箭燃料。

火星是离我们最近的一个“类地行星”,跟酷热的水星金星相比,火星上有冰盖,有大气,有季节变换,表面温度最高可达20℃,连自转周期都接近24小时,简直是我们地球的最佳“备份”。因此,人们始终好奇着火星上有无生命,我们能否实现火星移民。

然而,火星尽管“相对最近”,但也远在2.25亿千米之外,相当于北京上海来回飞20万次。跟登月相比,探索路途更遥远的火星遭遇了许多失败。自1960年以来,人类已经向火星发射了数十个探测器,成功率大概在50%左右,航天界甚至将火星称为“航天器墓地”。倘若要载人,成功率更会大幅下降。不过,所有对火星的探索,都是在为未来积累宝贵数据。倘若有朝一日地球遭遇巨灾,火星可能是保存人类文明的最终避难所。研究者心心念念无法放弃,正是因为如此。

 这些年来,NASA花巨资探索火星,一是寻找火星生命,二是探明火星气候和地理情况,这些都是在为未来载人火星探测做准备。从成本考虑,未来的第一批火星探索者很可能一去不复还,要在火星安身立命,水资源无疑是重中之重。科学家曾寄望于在火星上找到澎湃大海,前些年却只找到南极冰盖,如今有两三百米长、四五米宽的涓滴溪流,已经算是意外之喜。下一步,NASA计划继续寻找更多的盐水溪流,毕竟目前探索的区域只占火星表面3%而已。

 NASA希望,在2040年左右能送人上火星。不过,如果你想感受下火星生活,那么只要等到下月,大片《火星救援》就将在北美上映,这部“火星版鲁滨逊漂流记”,讲述了一个宇航员在火星独自艰难求生的历程,电影里还有NASA提供的道具。乘着电影的东风,许多人想必会热血澎湃,主动打开钱包对NASA说,“啥也别说了,拿上我的一份钱,去探索火星吧!”

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