國際知名學術期刊《Science》一項最新研究介紹了杰澤羅隕石坑干涸湖泊的水循環如何比原先設想的更復雜、有趣。這是“毅力”號火星車2月18日著陸后所獲數據發表的第一篇研究論文。
科學家通過分析“毅力”號火星車拍攝的圖像，證實：火星上如今干燥、被風侵蝕的洼地——杰澤羅隕石坑，曾是一個湖泊，大約37億年前由一條河流穩定地供水。
圖像還揭示隕石坑湖泊在后期經歷了一場威力巨大的洪水，其力量足以將上游數十英里處的巨石卷起，并將其搬運、沉積到湖床。如今，巨石就位于湖床中。
該論文于當地時間10月7日發表，論文標題為《Perseverance rover reveals an ancient delta-lake system and flood deposits at Jezero crater, Mars》（“毅力”號火星車在火星杰澤羅隕石坑發現一個古老三角洲-湖泊系統與洪水沉積物）。
此項研究的分析是基于“毅力”號從隕石坑內拍攝的隕石坑西側露出巖石的圖像。此前，科學家只根據軌道拍攝的圖像，發現這里與地球上的三角洲類似。
根據沉積層，研究者發現一條河流匯入了一個大部分時間都平靜的湖泊，直到氣候劇烈變化，該湖的歷史末期引發了偶發性洪水。隨著“毅力”號探索隕石坑，科學家們希望發現更多有關當地氣候演變的線索。
科學家相信，湖泊中的沉積物可以保留古代水生生物痕跡。“毅力”號將在其未來使命中尋找收集和保存沉積物的地點。這些樣本最終將送回地球，然后科學家會探測其火星“生物印記”。
2021年2月18日，“毅力”號在杰澤羅隕石坑底部著陸。最初三個月，由于NASA工程師對火星車的許多儀器進行了遠程檢查，因此車輛保持靜止。
在此期間，“毅力”號的兩臺相機Mastcam-Z和遠程微成像儀RMI拍攝了周圍環境的圖像，包括露頭邊緣和名為“Kodiak butte”地層的遠距離照片，行星地質學家推測，這是一個較小的出口，可能曾經與主要扇形露頭相連，但后來部分被侵蝕。當這些圖像傳到地球，科學家團隊對圖像進行處理和組合，并能夠以驚人的高分辨率觀察Kodiak沿線的不同沉積層。研究人員測量了每一層的厚度、坡度和橫向范圍，發現沉積物一定是通過水沉積，而不是通過風、片狀洪水或其地質過程沉積。
“毅力”號還沿主要露頭捕獲了類似的傾斜沉積層。這些圖像與Kodiak的圖像共同證實，這里曾經確實是一個三角洲，由河流流入湖泊形成。
法國行星學與地球動力學實驗室科學家、論文通訊作者兼第一作者Nicolas Mangold向澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者介紹道，“Kodiak的觀測顯示了過去湖泊的證據，其海拔比軌道數據預期的低100米，這意味著該湖泊是一個封閉系統。這將有助于我們在尋找有機物的過程中尋找合適的層進行取樣。”
雖然Kodiak的結果很重要，但另一個發現讓團隊感到更大驚喜。研究人員注意到三角洲頂層鑲嵌著大石塊和鵝卵石。一些巨石寬達1米，估計重達數噸。
他們認為這些巨石一定來自隕石坑外面，很可能是隕石坑邊緣或河流上游40英里或更遠處的基巖。從巨石目前位置和尺寸來看，這些巨石被流速高達9米/秒、移動量高達3000立方米/秒的山洪沖走。
巨巖位于三角洲更老、更細的沉積物層之上，表示巨石沉積的時間更晚。
研究人員表示，這意味著古湖泊大部分時間只有一條河流緩緩流入，讓細碎沉積物也可能還有有機物，隨河流而下沉積成一個傾斜的三角洲。后來，突然發生的山洪將巨石沉積在三角洲。湖泊干涸后，數十億年的風侵蝕了景觀，留下了我們今天看到的隕石坑。
“湖泊沉積層的頂部包括由洪水形成的富含巨石的沉積物。由于山洪暴發，這些巨石是從河流中以高速度和高能量運來的，這些沉積物標志著湖泊后期的氣候變化。”Mangold表示。
“我們不知道洪水的起源（更干旱、更冰川的環境？），但是，在這里我們也可以期待火星車將獲得最有趣的地層，來了解這種流量的變化是否為濕火星歷史結束時發生的全球變化的標志。”
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