一张航拍照片显示了一个三角洲的遗迹，那里的水源曾经是火星耶泽洛陨石坑一个古老湖泊的水源。来源:美国国家航空航天局/姓名/ ASU
探地雷达揭示了千万年的环境政府的改变给土壤样本留下生命痕迹带来了希望。
探地雷达
美国国家航空航天局(NASA)的火星“毅力号”(Perseverance)火星车成功着陆
证实了耶泽罗陨石坑是由火星赤道以北的一颗古老流星撞击形成的
这里有广阔的湖泊和河流三角洲。千万年来，陨石坑内的沉积物沉积和侵蚀形成了今天在表面上可见的地质构造。湖泊沉积物的发现
?增强了在毅力号收集的土壤和岩石样本中发现生命痕迹的希望。
动画显示了美国宇航局火星毅力号探测器上的RIMFAX仪器在火星耶泽罗陨石坑底部和三角洲之间的接触处获得了探地雷达测量数据。来源:Euibin Kim, David Paige, UCLA
如果火星上曾经存在过生命，那么毅力号火星车对耶泽洛陨石坑底部湖泊沉积物的验证，增强了在陨石坑中发现生命痕迹的希望。
在《科学进展》杂志上发表的一项新研究中，由加州大学洛杉矶分校和奥斯陆大学领导的一个研究小组表明，在某个时候，陨石坑充满了水，在陨石坑的底部沉积了沉积层。随后，湖泊缩小，河流带来的沉积物形成了一个巨大的三角洲。随着时间的推移，湖泊逐渐消失，陨石坑里的沉积物被侵蚀，形成了今天在表面上可见的地质特征。
火星毅力号火星车RIMFAX探地雷达对火星耶泽洛陨石坑西部三角洲鹰嘴峡地区的测量。玳瑁差距。来源:Svein-Erik Hamran, Tor Berger, David Paige，奥斯陆大学，加州大学洛杉矶分校，加州理工学院喷气推进实验室，NASA
雷达显示，沉积和侵蚀的时期发生在环境变化的年代，这证实了基于从太空获得的火星图像对耶泽罗陨石坑地质历史的推断是准确的。
“从轨道上我们可以看到一堆不同的沉积物，但我们不能确定我们看到的是它们的原始状态，还是我们看到的是一个漫长地质故事的结论，”加州大学洛杉矶分校地球、行星和空间科学教授、该论文的第一作者戴维·佩奇(David Paige)说。“为了说明这些东西是如何形成的，我们需要看到表面以下的东西。”
人工智能插值的视频来自美国宇航局毅力号火星车的NAVCAM图像，它在第641日从努克沙克角沿着耶泽罗西部三角洲穿越到陨石坑底部。来源:Lior Rubanenko, Emily Cardarelli, Justin Maki, David Paige，加州大学洛杉矶分校，加州理工学院喷气推进实验室，NASA
这辆火星车的大小与一辆汽车差不多，携带着7台科学仪器，自2021年以来一直在探索这个30英里宽的陨石坑，研究其地质和大气，并收集样本。毅力号上的土壤和岩石样本将由未来的探险队带回地球，研究过去生命的证据。
在2022年5月至12月期间，“毅力号”从陨石坑底部驶向三角洲，这是一片由30亿年前的沉积物组成的广阔区域，从轨道上看，它类似于地球上的河流三角洲。
火星毅力号火星车RIMFAX探地雷达对火星耶泽洛陨石坑西部三角洲鹰嘴峡地区的测量。来源:Svein-Erik Hamran, Tor Berger, David Paige，奥斯陆大学，加州大学洛杉矶分校，加州理工学院喷气推进实验室，NASA
当火星车驶进三角洲时，毅力号的?火星地下实验雷达成像仪RIMFAX以10厘米的间隔向下发射雷达波，并测量从地表以下约20米深处反射的脉冲。有了雷达，科学家们可以看到沉积物的底部，从而揭示被掩埋的陨石坑底部的顶部。
多年来对探地雷达的研究和RIMFAX在地球上的测试，教会了科学家如何从雷达反射中读取地下岩层的结构和组成。由此产生的地下图像显示的岩层可以解释为高速公路的道路切割。
“一些地质学家说，雷达探测地表下的能力有点像作弊，”RIMFAX的副首席研究员佩奇说。
火星毅力号火星车RIMFAX探地雷达测量了火星耶泽洛陨石坑西部三角洲的努克沙克角地区。来源:Svein-Erik Hamran, Tor Berger, David Paige，奥斯陆大学，加州大学洛杉矶分校，加州理工学院喷气推进实验室，NASA
RIMFAX成像显示了两个截然不同的沉积时期夹在两个侵蚀时期之间。加州大学洛杉矶分校和奥斯陆大学的报告称，三角洲下方的火山口底部并不是均匀平坦的，这表明在湖泊沉积物沉积之前发生了一段时间的侵蚀。雷达图像显示，这些沉积物是规则的、水平的，就像地球上湖泊中的沉积物一样。湖泊沉积物的存在在以前的研究中一直被怀疑，但这次的研究证实了这一点。
第二阶段的沉积发生在湖泊水位的波动使得河流沉积了一个广阔的三角洲，这个三角洲曾经延伸到湖中很远的地方，但现在已经被侵蚀回靠近河口的地方。
“我们在岩石记录中看到的变化是由火星环境的大规模变化引起的，”佩奇说。“很酷的是，我们可以在这么小的地理区域看到这么多变化的证据，这使我们能够将我们的发现扩展到整个陨石坑的规模。”
参考文献:“火星西部三角洲与耶泽罗陨石坑底部接触的探地雷达观测”，作者:David A. Paige、Svein-Erik Hamran、Hans E. F. Amundsen、Tor Berger、Patrick Russell、Reva Kakaria、Michael T. Mellon、Sigurd Eide、Lynn M. Carter、Titus M. Casademont、Daniel C. Nunes、emiligh S. Shoemaker、Dirk Plettemeier、Henning Dypvik、Sanna Holm-Alwmark和Briony H. N. Horgan, 2024年1月26日，《科学进展》。DOI: 10.1126 / sciadv.adi8339
这项研究由美国国家航空航天局、挪威研究委员会和奥斯陆大学资助。
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