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“祝融號”雷達(dá)揭示火星著陸區(qū)地下的古多邊形地貌

2023/11/30 14:29:03 來源:IT之家 作者:故淵 責(zé)編:故淵

IT之家 11 月 30 日消息,根據(jù)中科院之聲報道,中國科學(xué)家通過頻譜分析“祝融號”低頻雷達(dá)數(shù)據(jù),對比火星地面現(xiàn)存的地貌特征,認(rèn)為“祝融號”著陸區(qū)地下 35 米處,存在 16 個古多邊形地貌。

天問一號巡視器“祝融號”著陸于火星烏托邦平原南部?!白H谔枴贝钶d的低頻雷達(dá)(Rover Penetrating Radar,RoPeR)發(fā)現(xiàn)了著陸區(qū)的垂向分層結(jié)構(gòu),揭示了多期次與水活動相關(guān)的火表改造事件,為剖析火星地質(zhì)演化和環(huán)境、氣候變遷提供了重要依據(jù)(Li et al., 2022)。

這項研究由中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所火星雷達(dá)團(tuán)隊聯(lián)合中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、成都理工大學(xué)、中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所、中國科學(xué)院比較行星學(xué)卓越創(chuàng)新中心、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心、中國科學(xué)院大學(xué)和河海大學(xué)共同參與。

該研究表明地下多邊形可能由火星早期的凍融循環(huán)產(chǎn)生(圖 3)。研究顯示,在地下~35m 深度以上和以下的結(jié)構(gòu)存在顯著差異,表明在晚西方紀(jì)-早亞馬遜紀(jì)火星的水活動和 / 或熱條件發(fā)生了顯著變化,這意味著在中低緯度(~25°N)發(fā)生過強烈的古氣候變化,或與古火星軌道傾角變化有關(guān)。

▲ 圖 1.?“祝融號”火星車著陸點和烏托邦平原多邊形地貌:(a)烏托邦平原地形圖,十字顯示的是“祝融號”火星車、“維京 2 號”火星車和“毅力號”火星車著陸點;黑色等值線是-4 km 高程線;四處多邊形地貌的區(qū)域(圖 1c-1f)用白色方塊標(biāo)記;(b)“祝融號”火星車從 Sol 11 到 Sol 113 的行進(jìn)路線;綠色線段表示從圖 2(P1–P16)中識別出的地下多邊形的楔體,紫色線段表示多邊形的內(nèi)部;(c-f)烏托邦平原內(nèi) 4 個代表性的多邊形地貌,其位置如圖 1a 所示。

▲ 圖 2.?低頻雷達(dá)數(shù)據(jù)時變平均頻率揭示的地下多邊形地貌:(a)壓制噪音后低頻雷達(dá)數(shù)據(jù)的時變平均頻率;綠色線段(P1-P16)表示地下多邊形之間的楔體;(b)沿 35-65 m 深度(觀察到的多邊形頂部和底部)累加時變平均頻率獲得的疊加振幅譜(黑色曲線);(c)探測地下多邊形地貌的平面示意圖,箭頭表示火星車的行進(jìn)方向,紫色表示多邊形的內(nèi)部,綠色表示多邊形之間的楔體;(d)多邊形幾何特征定義的示意圖;(e)從圖 b 中識別出的多邊形直徑大小的直方圖;(f)地球和火星多邊形直徑大小對比分析。

▲ 圖 3.?“祝融號”著陸區(qū)多邊形地貌形成過程示意圖:(a)表面熱收縮開裂;(b)裂隙被水 / 冰和 / 或土壤材料填充,產(chǎn)生三種類型的多邊形地貌(冰楔、復(fù)合楔和沙楔多邊形);(c)晚西方紀(jì)-早亞馬遜紀(jì)時期多邊形地貌停止發(fā)展;(d)多邊形地貌被后期覆蓋。

IT之家附上論文參考地址:Zhang, L., Li, C., Zhang, J. et al. Buried palaeo-polygonal terrain detected underneath Utopia Planitia on Mars by the Zhurong radar. Nat Astron (2023). https://doi.org/10.1038/s41550-023-02117-3

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關(guān)鍵詞:火星,天問,祝融

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