具體而言，該地圖顯示了含水礦物的位置和豐度。這些礦物來自過去被水作用而發(fā)生化學(xué)變化的巖石，通常被轉(zhuǎn)化為粘土和鹽類。

在地球上，粘土是在水與巖石相互作用時(shí)產(chǎn)生的，不同的條件會(huì)產(chǎn)生不同類型的粘土。例如，當(dāng)相對(duì)少量的水與巖石相互作用時(shí)，粘土礦物，如蒙脫石和蛭石形成。因此，它們保留了大部分與原始火山巖相同的化學(xué)元素。在蒙脫石和蛭石的情況下，這些元素是鐵和鎂。當(dāng)水的數(shù)量相對(duì)較多時(shí)，巖石可以被改變得更多?？扇苄栽赝粠ё?，留下富含鋁的粘土，如高嶺土。

【資料圖】

對(duì)研究人員來說，最大的驚喜是這些礦物的普遍性。十年前，行星科學(xué)家只知道火星上有大約1000個(gè)露頭。這使它們成為有趣的地質(zhì)奇觀。然而，新地圖扭轉(zhuǎn)了這一局面，揭示了在該星球最古老的地方有數(shù)十萬個(gè)這樣的區(qū)域。

法國巴黎-薩克雷大學(xué)和艾克斯-馬賽大學(xué)天體物理研究所（IAS）和馬賽天體物理實(shí)驗(yàn)室（LAM）的 John Carter說：“這項(xiàng)工作現(xiàn)在已經(jīng)確定，當(dāng)你詳細(xì)研究古代地形時(shí)，沒有看到這些礦物實(shí)際上是奇特的?！?/p>

這是科學(xué)家們對(duì)紅色星球的歷史理解的一個(gè)范式轉(zhuǎn)變。根據(jù)科學(xué)家們以前知道的較少的含水礦物的數(shù)量，水的范圍和持續(xù)時(shí)間有限，這似乎是合理的。然而，現(xiàn)在毫無疑問的是，水在塑造整個(gè)星球的地質(zhì)方面發(fā)揮了巨大作用。

現(xiàn)在，目前的關(guān)鍵問題是，水是持續(xù)存在的，還是局限于更短、更激烈的事件。雖然還沒有提供一個(gè)明確的答案，但新的結(jié)果肯定給了科學(xué)家一個(gè)更強(qiáng)大的工具來追求答案。

Carter說：“我認(rèn)為我們已經(jīng)集體地過度簡化了火星。他解釋說，行星科學(xué)家們傾向于認(rèn)為火星上只有少數(shù)類型的粘土礦物是在其潮濕時(shí)期產(chǎn)生的，然后隨著水的逐漸干涸，鹽類在整個(gè)星球上產(chǎn)生?！?/p>

這張新地圖顯示，情況比以前想象的要復(fù)雜。雖然許多火星鹽類可能確實(shí)比粘土形成得晚，但地圖顯示了許多鹽類和粘土混合緊密的例外情況。甚至有一些鹽類被認(rèn)為比一些粘土更早。

“從大量水到無水的演變并不像我們想象的那樣清晰，水并不是一夜之間就停止了。我們看到地質(zhì)背景的巨大多樣性，因此沒有一個(gè)過程或簡單的時(shí)間表可以解釋火星礦物學(xué)的演變。這是我們研究的第一個(gè)結(jié)果?！彼f：“第二個(gè)結(jié)果是，如果你排除了地球上的生命過程，火星在地質(zhì)環(huán)境中表現(xiàn)出了礦物學(xué)的多樣性，就像地球一樣?！睋Q句話說，火星的過去可能比以前認(rèn)為的更復(fù)雜。

OMEGA和CRISM儀器非常適合這項(xiàng)調(diào)查。它們的數(shù)據(jù)集具有高度的互補(bǔ)性，在相同的波長范圍內(nèi)工作，并對(duì)相同的礦物敏感。CRISM獨(dú)特地提供了高分辨率的火星表面光譜成像（低至15米/像素），適用于火星的高度局部斑塊，使其最適合于繪制小范圍的興趣區(qū)域，如漫游車登陸點(diǎn)。例如，測(cè)繪顯示，美國宇航局“毅力號(hào)”探測(cè)器目前正在探索的杰澤羅隕石坑顯示了豐富的含水礦物。

另一方面，OMEGA以更高的光譜分辨率和更好的信噪比提供了火星的全球覆蓋。這使得它更適合于全球和區(qū)域制圖，并區(qū)分不同的蝕變礦物。

這些結(jié)果在一對(duì)科學(xué)論文中提出，由Carter、Lucie Riu和同事撰寫。在進(jìn)行部分工作時(shí)，Lucie在日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）的空間和宇航科學(xué)研究所（ISAS）工作，但她現(xiàn)在是位于馬德里的歐空局歐洲空間天文中心（ESAC）的研究人員。

有了基本的探測(cè)結(jié)果，Lucie決定采取下一步措施，對(duì)存在的礦物數(shù)量進(jìn)行量化。她說：“如果我們知道每種礦物存在的位置和比例，就會(huì)讓我們更好地了解這些礦物可能是如何形成的?！?/p>

由于兩個(gè)因素，這項(xiàng)工作也為任務(wù)規(guī)劃者提供了幾個(gè)潛在的未來登陸點(diǎn)的優(yōu)秀候選者。首先，水分子仍然存在于含水礦物中。加上已知的水冰埋藏位置，這為原地資源利用提供了潛在的水提取區(qū)域，這對(duì)在火星上建立人類基地至關(guān)重要。鹽和粘土是地球上經(jīng)常使用的建筑材料。

其次，甚至在人類前往火星之前，含水礦物就提供了進(jìn)行科學(xué)研究的絕佳地點(diǎn)。作為這次礦物測(cè)繪活動(dòng)的一部分，發(fā)現(xiàn)了富含粘土的Oxia Planum地點(diǎn)。這些古老的粘土包括富含鐵和鎂的礦物--蒙脫石和蛭石。它們不僅可以幫助揭開這個(gè)星球過去的氣候，而且是調(diào)查火星上是否曾經(jīng)有生命的完美地點(diǎn)。因此，Oxia Planum被提議并最終被選定為歐空局Rosalind Franklin探測(cè)器的著陸點(diǎn)。

Lucie說：“這正是我感興趣的地方，我認(rèn)為這種測(cè)繪工作將有助于開拓這些研究的未來?！?/p>