IT之家 12 月 4 日消息，作為北亞利桑那大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)合作者團(tuán)隊(duì)的一員，北亞利桑那大學(xué)博士生 Ari Koeppel 最近發(fā)現(xiàn)，火星上一個(gè)名為 Arabia Terra 的地區(qū)曾經(jīng)存在水。
▲ 這張圖片展示了 Arabia Terra 的幾個(gè)火山口，這些火山口布滿了分層的巖石，通常暴露在圓形的小丘中。這張圖片是由美國宇航局火星勘測(cè)軌道器上的相機(jī)拍攝的。資料來源：NASA/JPL-Caltech/亞利桑那大學(xué)
Arabia Terra 位于火星的北部，1879 年由意大利天文學(xué)家喬瓦尼-希亞帕雷利（Giovanni Schiaparelli）命名，這片古老的土地的面積比歐洲大陸略大。Arabia Terra 包含火山口、峽谷，以及美麗的巖石帶，讓人聯(lián)想到沙漠或荒地的沉積巖層。
這些巖石層以及它們是如何形成的，是 Koeppel 和他的導(dǎo)師，北亞利桑那大學(xué)天文學(xué)和行星科學(xué)系的副教授 Christopher Edwards，以及 Andrew Annex、Kevin Lewis 和約翰霍普金斯大學(xué)的本科生 Gabriel Carrillo 的研究重點(diǎn)。他們的研究題為“火星上轉(zhuǎn)瞬即逝的水的脆弱記錄”，由 NASA 火星數(shù)據(jù)分析計(jì)劃資助，最近發(fā)表在《地質(zhì)學(xué)》雜志上。
“我們特別感興趣的是利用火星表面的巖石來更好地了解 30 到 40 億年前的環(huán)境，以及是否可能存在適合火星表面生命的氣候條件，”Koeppel 說，“我們對(duì)是否有穩(wěn)定的水，有多長時(shí)間可能有穩(wěn)定的水，大氣可能是什么樣的，以及表面的溫度可能是什么樣的感興趣?！?/p>
▲ 為了支持他們的火星研究，Koeppel（左）和 Edwards（右）在亞利桑那州 Flagstaff 附近的一個(gè)煤渣場(chǎng)進(jìn)行了一項(xiàng)模擬研究。在弗拉格斯塔夫的研究地點(diǎn)，他們?cè)谝巴馐占瘮?shù)據(jù)，并與無人機(jī)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，模擬衛(wèi)星圖像。資料來源：北亞利桑那大學(xué)
為了更好地了解產(chǎn)生巖層的原因，科學(xué)家們關(guān)注熱慣性，它定義了一種材料改變溫度的能力。顆粒小而松散的沙子會(huì)迅速獲得和失去熱量，而堅(jiān)固的巨石則會(huì)在天黑后長時(shí)間保持溫暖。通過觀察表面溫度，他們能夠確定他們研究區(qū)域內(nèi)巖石的物理特性。他們可以分辨，當(dāng)一個(gè)材料即使看起來是固體時(shí)，是否是松散的并被侵蝕掉了。
為了完成這項(xiàng)研究，Koeppel 使用了軌道衛(wèi)星上的遙感儀器。“就像地球上的地質(zhì)學(xué)家一樣，我們觀察巖石，試圖講述過去環(huán)境的故事，”Koeppel 說，“在火星上，我們的局限性更大一些。我們不能直接去收集巖石樣本，我們相當(dāng)依賴衛(wèi)星數(shù)據(jù)。因此，有一些衛(wèi)星在火星上運(yùn)行，每顆衛(wèi)星上都有一系列的儀器。每個(gè)儀器都發(fā)揮著自己的作用，幫助我們描述表面上的巖石?！?/p>
通過使用這些遠(yuǎn)程收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行的一系列調(diào)查，他們研究了熱慣性，加上侵蝕的證據(jù)，隕石坑的狀況以及存在哪些礦物。
Koeppel 說：“我們發(fā)現(xiàn)這些沉積物的粘性比大家以前認(rèn)為的要小得多，這表明這種環(huán)境只可能在很短的時(shí)間內(nèi)有水。我們通常認(rèn)為，在更多的時(shí)間里有更多的水意味著有更大的機(jī)會(huì)在那里存在過生命。但是對(duì)我們來說，這實(shí)際上是非常有趣的，因為它帶來了一整套新的問題。有什么條件可以讓那里有短暫的水？會(huì)不會(huì)有冰川迅速融化，爆發(fā)出巨大的洪水？會(huì)不會(huì)有一個(gè)地下水系統(tǒng)，只在短暫的時(shí)間內(nèi)從地下滲出，然后又沉入地下？”
IT之家了解到，Koeppel 的大學(xué)生涯是從工程和物理學(xué)開始的，但在紐約城市學(xué)院獲得碩士學(xué)位時(shí)轉(zhuǎn)而研究地質(zhì)科學(xué)。他來到北亞利桑那大學(xué)，與 Edwards 一起工作。
“我進(jìn)入行星科學(xué)領(lǐng)域是因?yàn)槲覍?duì)探索地球以外的世界感到興奮。宇宙大得驚人，甚至火星也只是冰山一角，”Koeppel 說，“但是我們研究火星已經(jīng)有幾十年了，在這一點(diǎn)上，我們有大量的數(shù)據(jù)積累。我們開始在與我們能夠研究地球的方式相當(dāng)?shù)乃缴涎芯克?，?duì)于火星科學(xué)來說，這是一個(gè)真正令人興奮的時(shí)刻。”
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