“从轨道上我们可以看到一堆不同的矿床,但我们无法确定我们看到的是它们的原始状态,还是我们看到了一个漫长的地质故事的结论,”加州大学洛杉矶分校地球,行星和空间科学教授David Paige说,该论文的第一作者。“要知道这些东西是如何形成的,我们需要看到表面之下。
火星毅力号火星车RIMFAX探地雷达测量火星杰泽罗陨石坑西部三角洲的玳瑁峡地区。图片来源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奥斯陆大学、加州大学洛杉矶分校、加州理工学院喷气推进实验室、美国宇航局
当火星车驶向三角洲时,毅力号火星地下实验雷达成像仪(RIMFAX)仪器以10厘米的间隔向下发射雷达波,并测量了从地表以下约20米深处反射的脉冲。通过雷达,科学家们可以看到沉积物的底部,以揭示埋藏的陨石坑底部的顶面。
多年来对探地雷达的研究和对RIMFAX在地球上的测试,教会了科学家如何从雷达反射中读取地下层的结构和组成。生成的地下图像显示了可以解释为高速公路道路切割的岩层。
“一些地质学家说,雷达在地表下看到的能力有点像作弊,”RIMFAX的副首席研究员佩奇说。
火星毅力号火星车RIMFAX探地雷达测量了火星杰泽罗陨石坑西部三角洲的努克沙克角地区。图片来源:Svein-Erik Hamran、Tor Berger、David Paige、奥斯陆大学、加州大学洛杉矶分校、加州理工学院喷气推进实验室、美国宇航局
RIMFAX成像显示,夹在两个侵蚀期之间的两个不同的沉积物沉积期。加州大学洛杉矶分校(UCLA)和奥斯陆大学(University of Oslo)报告说,三角洲下方的火山口底部并不均匀平坦,这表明在湖泊沉积物沉积之前发生了一段时间的侵蚀。雷达图像显示,这些沉积物是规则的和水平的,就像沉积在地球上湖泊中的沉积物一样。在以前的研究中曾怀疑湖泊沉积物的存在,但这项研究已经证实了这一点。
第二个沉积期发生在湖水位的波动使河流沉积出一个宽阔的三角洲时,该三角洲曾经延伸到湖中很远的地方,但现在已经侵蚀回靠近河口的地方。
“我们在岩石记录中看到的变化是由火星环境的大规模变化驱动的,”佩奇说。“很酷的是,我们可以在如此小的地理区域看到如此多的变化证据,这使我们能够将我们的发现扩展到整个陨石坑的规模。
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