美國太空總署的好奇號火星車正在調查火星上奇怪的蜘蛛網露頭

近六個月來，美國太空總署的好奇號火星車一直在研究一個被稱為「盒子」的地質特徵所覆蓋的區域。這些地層看起來像 1 到 2 公尺（3 到 6 英尺）高的狹窄山丘，並被沙窪分隔開。縱橫交錯的山脊綿延數英里，顯示地下水流經火星這一地區的時間比科學家之前認為的要晚得多。如果這是真的，這就提出了新的問題：數十億年前，在河流和湖泊消失、火星變成我們今天看到的寒冷沙漠之前，微觀生命在地球上可能持續了多久。

從軌道上看，四四方方的山丘形成的圖案看起來就像遍布整個景觀的巨大蜘蛛網。研究人員認為，這些形狀是當地下水流過岩石裂縫時形成的，礦物質沿著這些裂縫沉積。隨著時間的推移，礦藏使斷裂區域硬化成山丘。缺乏這種加固的周圍岩石逐漸被侵蝕，留下了今天可見的網狀網絡。

在好奇號抵達該區域之前，科學家只能透過軌道圖像來研究這些地層，因此對其真實結構和起源留下了許多疑問。

近距離探索火星盒子

陸地上也發現了盒狀結構，但通常只有幾公分長，並且經常出現在洞穴或乾燥的沙質環境中。火星版本大得多。為了更好地了解它們，好奇號團隊的目標是直接檢查山脊並收集詳細的測量結果。

在地形中航行並不容易。工程師必須小心地引導“好奇號”，這是一款重約一噸（899 公斤）的四輪驅動漫遊車，沿著有時僅比漫遊車本身稍寬的山頂行駛。

「它看起來像是一條我們可以行駛的高速公路，」美國宇航局南加州噴氣推進實驗室的操作系統工程師阿什利·斯特魯普（Ashley Stroup）說，他建造了火星車並領導了這次任務。 “但隨後我們必須進入窪地，在那裡我們必須小心好奇號的輪子打滑或在沙子裡轉彎時遇到困難。” “總有一個解決方案。只是需要嘗試不同的路徑。”

科學家們還在努力了解好奇號一直在攀登的 3 英里（5 公里）長的夏普山上這個廣泛的山脊網絡是如何形成的。這座山的每一層都代表了火星古代氣候歷史的不同篇章。隨著飛船的上升，地形越來越顯示出水隨著時間的推移而逐漸消失的跡象，儘管偶爾的潮濕時期允許河流和湖泊回歸。

負責對這些盒子進行調查的任務科學家之一、休斯敦萊斯大學的蒂娜·西格 (Tina Seager) 表示：“在山上看到這個盒子結構，表明地下水位一定非常高。” “這意味著維持生命所需的水的持續時間可能比我們從軌道上想像的要長得多。”

古代地下水的證據

先前的衛星影像揭示了另一個有趣的特徵：山上有類似蜘蛛網的黑線。 2014年，研究人員提出，這些線可能代表了中心裂縫，地下水曾經從這裡滲入集中的岩石和礦物的裂縫中。

好奇號的仔細檢查證實，這些黑線確實是裂縫，支持了地下水塑造山脊形成的觀點。

火星車還發現了稱為結核的小而凹凸不平的結構。這些紋理通常與古代地下水活動有關，並且過去曾被好奇號和其他火星任務觀察到。令人驚訝的是，結節並不位於中央骨折附近。相反，它們出現在山丘的兩側和山丘之間的沙坑內。

「我們無法完全解釋為什麼結節會出現在它們所在的地方，」西格說。 “這些山丘可能首先被礦物膠結，然後地下水環在它們周圍留下了結核。”

好奇號充當行動化學實驗室

好奇號任務的關鍵部分是使用連接到其機械手臂末端的鑽頭收集岩石樣本。鑽頭將岩石磨成粉末，然後輸送到流動站內的精密儀器進行分析。

去年，科學家分析了從製盒區採集的三個樣本。其中一個來自山脊頂部，另一個來自凹陷內的岩石，第三個來自好奇號在到達山脊之前經過的區域。透過 X 射線分析和高溫爐，火星車在山丘中發現了黏土礦物，在山谷中發現了碳酸鹽礦物。這些發現為塑造不尋常地形的過程提供了更多線索。

最近，火星車收集了第四個樣本，用於針對特別有趣的目標進行專門分析。在火星車的熔爐中加熱岩石粉末後，引入化學試劑來進行科學家所謂的濕化學反應。這種方法有助於檢測某些有機化合物，這些化合物是在生命化學中發揮重要作用的碳基分子。

繼續研究火星氣候的歷史

好奇號預計將在三月的某個時候走出盒子區域。該地區位於夏普山地層內，富含被稱為硫酸鹽的鹹礦物質。這些礦物質在火星上以水的形式形成，後來逐漸消失。

在接下來的一年裡，火星車將繼續穿越這個富含硫酸鹽的層，收集有關數十億年前這顆古老紅色星球的氣候如何變化的新證據。

關於好奇號漫遊車

好奇號由美國太空總署噴射推進實驗室建造，該實驗室由位於加州帕薩迪納的加州理工學院營運。作為 NASA 火星探索計畫組合的一部分，噴射推進實驗室負責管理位於華盛頓的 NASA 科學任務理事會的任務。