好奇號分析火星土樣 發現疑似有機物

  據美國宇航局網站報道,該局所屬的好奇號火星車近日首次使用其全套搭載設備對火星土壤樣本進行了分析,結果顯示火星土壤的化學成分非常複雜。好奇號使用機械臂抓取火星地表土壤樣本並將其送入火星車內部的分析儀,分析結果顯示,除了一些常見的成分之外,火星土壤中還有一些含有水,硫和氯的物質。

 

  火星探索在任務開展的早期階段便取得這樣的發現展示了好奇號在未來兩年的主任務期內對多樣化的火星土壤及岩石樣本開展分析工作的能力。科學家們也趁此機會對好奇號所搭載的設備狀況開展的評估工作。

  好奇號是第一輛可以使用機械臂將火星地表的土壤樣本抓取並送入內部分析儀中的火星車。本次抓取的樣本來自一片被叫做“巖穴”的風沙堆積地域。這個小沙堆位於蓋爾隕坑內部相對平坦的區域,這裡距離好奇號開展重點科學考察工作的區域——夏普山的山腳下還有數英里遠。好奇號的內部實驗室中裝備的儀器包括火星樣本分析儀(SAM),以及化學與礦物分析儀(CheMin)。火星樣本分析儀使用三種不同的方法開展分析工作,它會將樣本送入內部一個高溫室內加溫,隨後分析從樣本中析出的氣體成分。這台儀器所重點搜尋的物質之一便是有機化合物,也就是含碳化合物,它們一般被認為是組成生命必不可少的成分。

  火星樣本分析儀設備首席科學家,美國宇航局戈達德空間飛行中心的保羅·馬哈菲(Paul Mahaffy)表示:“到目前為止我們還沒有發現火星土壤中含有有機質的確切證據,但是我們仍將在蓋爾隕坑內多樣化的環境下開展考察工作。”

  好奇號還搭載有其它設備,其中α粒子X射線光譜儀(APXS),以及安裝在好奇號機械臂上的火星手持相機(MAHLI)共同獲得的探測結果確認“巖穴”地區的物質化學組成和紋理特徵與早期宇航局的火星探路者,以及後來的勇氣號和機遇號火星車所考察的區域非常相似。

  好奇號火星車項目組選擇了“巖穴”區域作為其首個機械臂土樣抓取點,是因為這裡的沙粒粒徑很細,很適合用於清洗好奇號內部的樣本艙艙壁。這些沙子被送入樣本艙內並不斷震動,以此盡可能地消除來自地球的任何物質殘留。而火星手持相機拍攝的“巖穴”近距離照片則顯示一層厚度約為1~2倍沙粒粒徑的薄層,其上方被沙粒覆蓋,其下方則是暗色,粒徑更加細小的沙粒。

  火星手持相機設備首席科學家,加州聖迭戈馬林空間科學系統公司的肯·艾迪吉特(Ken Edgett)表示:“火星表面那些移動的沙丘看上去更加暗黑一些。而這個沙丘年齡較老,已經變得不再那麼活躍,因此它有足夠的時間讓一層堅硬的外殼逐漸形成,上面又沉積了新的沙粒層。”

  化學與礦物分析儀設備對“巖穴”區域樣本的分析結果顯示其大約一半的物質是常見的火山礦物,另一半則是非結晶質,如玻璃等等。火星樣本分析儀的分析給出了進一步的結果:它可以分析含量低得多的成分,並且可以測量各種元素的同位素分佈狀況。所謂同位素是同一種元素的不同形式,它可以提供有關環境變化的重要信息。火星樣本分析儀所探測到的水並不意味著這裡的這個沙丘是潮濕的。在沙粒或塵土顆粒之前存在參與膠結成分的水分子並非罕見現象,不過此次分析結果中所顯示的水含量超出了原先的預期。

  在分析過程中,火星樣本分析儀還發現了高氯酸鹽的疑似信號。這是一種活躍的化學物質,此前美國宇航局的鳳凰號著陸器曾經在火星北極地區的土壤中探測到這種物質的存在。火星樣本分析儀內部加熱時產生的物質與高氯酸發生反應,會產生甲烷氯化物,這是一種含碳有機物,而火星樣本分析儀正是探測到了這種成分的存在。其中的氯肯定是火星本地的,然而科學家們無法排除其中的碳是否是來自地球的污染物,某些含碳物質被沾染在好奇號身上帶到了火星,隨後由於火星樣本分析儀的高靈敏度而被探測到。

  好奇號項目科學家,加州理工學院的約翰·格洛岑科(John Grotzinger)表示:“我們幾乎使用了我們搭載的全部設備對這個小沙堆進行了考察,這種設備之間的協同和獲取的豐富數據給了我們莫大的信心,在未來將它們應用於夏普山的主要考察區域中去。”

  美國宇航局的火星科學實驗室項目(好奇號)的目的是評估火星蓋爾隕坑的內部是否曾經擁有可供微生物生存的環境條件。該項目由美國宇航局加州噴氣推進實驗室(JPL)負責運行管理工作。




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