NASA——“好奇号”火星探测器发现纯硫岩石震撼科学界

原创 NASA 元素和同位素地球化学 2024年07月22日 15:02 北京

美

国国家航空航天局的“好奇号”火星探测器于 5 月 30 日碰巧驶过一块岩石，并将其碾碎，由此发现了这些黄色晶体。随后，科学家利用探测器机械臂上的仪器确定这些晶体为元素硫——这是人类首次在火星上发现这种硫。NASA/JPL-Caltech/MSSS

在火星的荒凉表面，每一次科学探索都可能揭开宇宙的新篇章。近期，美国宇航局（NASA）的好奇号火星车在火星的Gediz Vallis沟渠中，发现了一片由纯硫构成的岩石，这一发现震惊了全球科学界，为火星的地质历史和潜在的生命迹象研究开辟了全新的视角。2024年5月30日，当好奇号火星车缓缓行驶在火星表面时，一块岩石在车轮下意外裂开，展露出令人难以置信的景象——黄色的硫晶体。这标志着科学家们首次在火星上观察到由纯硫组成的岩石，不同于以往发现的硫基矿物质，这些岩石呈现出元素硫的纯净状态，即未经与其他物质结合的原始硫形态。元素硫通常与地球上臭鸡蛋般的气味联系在一起，然而在火星上，纯硫呈现出无味的特性，这使得它的存在更加神秘。元素硫的形成条件非常特殊，科学家们至今未能在火星历史的背景下找到与之相匹配的环境记录。这一发现不仅挑战了我们对火星地质过程的理解，也为探索火星过去是否有适宜生命存在的条件提供了新的线索。

2024 年 6 月 8 日，即火星任务的第 4209 个“太阳日”，美国国家航空航天局的“好奇号”火星探测器拍摄到了这张被昵称为“雪湖”的岩石的特写照片。在这之前的 9 天，探测器碾碎了一块外观相似的岩石，揭示了岩石内部的水晶结构和元素硫。NASA/JPL-Caltech/MSSS

Gediz Vallis沟渠，作为好奇号此次探险的核心区域，曾是大规模洪水和雪崩活动的见证者。通过对该区域的研究，科学家们推测，这里曾经历过多轮剧烈的水流和含巨石的泥石流事件。岩石边缘的淡色光晕，以及岩石内部的白色斑点，表明地下水曾在此处发生化学反应，改变了岩石的颜色。这一切迹象指向了一个活跃的火星，与我们今天看到的寂静沙漠景象形成了鲜明对比。为了更深入地了解这片神秘的纯硫岩石场，科学家们利用好奇号的钻探设备采集了第41个岩石样本。尽管纯硫岩石由于其脆弱性无法直接取样，但附近的“Mammoth Lakes”岩石成为了理想的候选。通过钻探，收集的粉末状岩石样本被送入火星车内置的分析仪器，以确定岩石的具体成分。这一过程为解开纯硫岩石之谜提供了关键数据。

美国宇航局的好奇号火星探测器于3月31日拍摄了盖迪斯瓦利斯海峡的这张照片。这个区域很可能是由大量的洪水和碎片形成的，这些洪水和碎片将岩石堆积成沟渠内的土丘（NASA）

随着好奇号继续在Gediz Vallis沟渠的探索之旅，科学家们满怀期待地寻找着更多未解之谜。每一次新发现都可能改写我们对火星历史的认知，甚至揭示出这颗红色星球上生命存在的可能性。火星之谜如同一部未完待续的史诗，而好奇号则是勇敢的探险者，正一步步揭开它的神秘面纱。此次纯硫岩石的发现，不仅是对火星地质多样性的展示，更是对火星过去环境变化的深刻洞察。随着技术的进步和科学探索的深入，火星的秘密将一点点被揭开，为人类探索宇宙的宏伟蓝图添上浓墨重彩的一笔。

原文翻译：美国宇航局的好奇号火星车在火星岩石中发现惊人之谜

正文：2024年7月18日在最近的几项发现中，火星车发现了由纯硫组成的岩石——这是在红色星球上首次出现的情况。科学家们在5月30日震惊不已，当时好奇号火星车驶过的一块岩石裂开，揭示了在火星上前所未见的东西：黄色的硫晶体。自2023年10月以来，火星车一直在探索一个富含硫酸盐的区域，这是一种含有硫的盐类，当水蒸发时会形成。但是以前的探测发现的是基于硫的矿物质——换句话说，是硫和其他物质的混合物——而好奇号最近揭开的岩石是由元素硫或纯硫构成的。

目前尚不清楚这种元素硫与该地区其他硫基矿物质之间存在何种关系，如果有的话。虽然人们通常将硫与臭鸡蛋的味道（氢硫化气体的结果）联系在一起，但元素硫是没有气味的。它只在科学家尚未与这个地点的历史相关联的一系列特定条件下形成。而且好奇号发现了大量的硫——一片明亮的岩石群，看起来与火星车碾压过的那块岩石相似。

“在一个纯硫石的领域被发现就像在沙漠中找到了绿洲，”来自加州南部美国宇航局喷气推进实验室的好奇号项目科学家Ashwin Vasavada说，“它不应该在那里，所以我们现在必须解释它的存在。发现奇怪和意想不到的事物正是行星探索如此令人兴奋的原因。”这是好奇号在Gediz Vallis沟渠越野探险时所作出的几个发现之一，这是一条蜿蜒穿过3英里高（5公里高）的夏普山部分区域的沟壑，自2014年以来，火星车一直在攀登这座山的底部。山上的每一层都代表了火星历史的不同时期。好奇号的任务是研究在何时何地，火星的古老地形可能提供了微生物生命所需的营养，如果火星上曾经存在过生命的话。Gediz Vallis沟渠在好奇号发射前数年前就被从太空观测到，它是科学团队想要访问火星这一部分的主要原因之一。

科学家们认为，这条沟渠是由液态水和碎片流雕刻而成的，留下了一道沿着沟渠下方山体延伸2英里的巨石和沉积物的山脊。目标是更好地理解数十亿年前这片地貌是如何变化的，而近期的线索虽然有所帮助，但关于这壮观的景观仍有许多要学习。自从今年初好奇号到达沟渠以来，科学家们一直在研究古代洪水或山体滑坡是否构建了从沟渠底部升起的大型碎石堆。

好奇号最新的线索表明两者都发挥了作用：一些堆可能是由暴力的水流和碎片流留下的，而另一些似乎是由更局部的山体滑坡造成的。这些结论基于在碎石堆中发现的岩石：被水流携带的石头变得像河石一样圆润，而有些碎石堆中充满了更尖锐的岩石，它们可能是由干雪崩沉积的。最后，水渗透到了所有在这里沉积的物质中。水引发的化学反应在一些岩石中漂白出白色的“光晕”形状。随着时间的推移，风蚀和沙粒侵蚀逐渐显露出了这些光晕形状。

“这不是火星上的宁静时期，”亚利桑那州图森市行星科学研究所的科学家Becky Williams说，她也是好奇号桅杆相机（Mastcam）的副首席研究员。“这里发生了大量活动。我们正在观察沟渠中的多次流动，包括活力充沛的洪水和含巨石的流动。”所有这些关于水的证据继续讲述着比团队早期预期更为复杂的故事，他们一直渴望在沟渠中采集一个岩石样本以了解更多信息。6月18日，他们得到了机会。虽然硫岩石太小且脆弱，无法用钻头采样，但附近发现了一块名为“Mammoth Lakes”的大岩石。

火星车工程师不得不寻找岩石的一部分，以便安全钻孔，并找到一个在松散倾斜表面上的停车点。在好奇号使用其7英尺（2米）长的机械臂末端的强大钻头钻出第41个洞之后，这位六轮科学家将粉末状的岩石缓缓送入其腹部的仪器进行进一步分析，以便科学家可以确定岩石由什么材料组成。自从离开Mammoth Lakes后，好奇号已经驶离并前往探索沟渠内等待被发现的其他惊喜。

欲了解更多关于好奇号的信息，请访问：science.nasa.gov/mission/msl-curiosity；新闻媒体联系人 安德鲁·古德 喷气推进实验室，加州帕萨迪纳 818-393-2433andrew.c.good@jpl.nasa.gov，凯伦·福克斯 / 阿拉娜·约翰逊 美国宇航局总部，华盛顿 202-358-1600 / 202-358-1501karen.c.fox@nasa.gov / alana.r.johnson@nasa.gov