空间

火星勘测轨道飞行器MRO拍摄到火星上的多处山崩

看到这张图,我不得不震撼,这是分辨率0.3米(准确的说是31.8cm/像素)的探测器传回的照片。当然,这里不可能显示得和Google Earth一样清晰,因为原始数据为1781.7 MB。

请从图上仔细找找有几处发生山崩?

(图片较大,载入慢,请稍等) NASA的火星勘测轨道器MRO拍摄到火星上的多处山崩(NASA Spacecraft Photographs Avalanches on Mars)

美飞行器拍摄到火星北极附近区域山崩照片(图)

图1 2008年2月19日(传回地球需要时间,NASA是3月3日公布的),美国宇航局(NASA)利用”火星勘测轨道器”捕捉到了火星北极附近正发生山崩的情形,和地球上房子倒塌扬起尘土很相似,这么多尘土说明这个地方缺水啊。对了,火星上有水吗?(我看至少有4处山崩,下图显示了两处明显的山崩。)(图片版权:NASA/JPL/University of Arizona

新浪的新闻,说”据分析,山崩下来的物质是由冰层和尘埃构成,因此可以用来研究火星上是否有过生命。液态水是生命之源,目前已经证实火星上有水,但是没有液态水,只有固态水(冰)和气态水(水蒸气)。”(纳闷,怎么缺少液态水这个中间状态呢?)

看看科学家怎么验证火星上是不是有液态水的?

火星上有液态水吗?至少现在没有-证据-图

图2 最左边这张图是拍摄的火星山崩后的沉积物分布图。中间这张图是计算机模拟,如果火星存在液态水,这些崩塌下来的沉积物的样子。最右边的图是计算机模拟,没有液态水,也就是干燥的情况下,崩塌后的形态。一对比,发现干燥的情况比较符合实际图像。因此,人类还没有找到液态水的证据。(图片版权: Jon Pelletier, UA

研究山崩有什么用?

除了研究火星生命外,新浪网又说:”过去,我们认为火星的地质活动是十分’宁静’的,它不像地球那样有剧烈的造山运动和板块运动,但现在看来火星上也并非’死水一潭’。火星上的山崩现象十分罕见,这是第一次拍摄到火星山崩。

这真的是第一次拍摄到火星山崩吗?

新华网在2004年有一条新闻:欧洲的”火星快车”探测器拍摄到火星山体滑坡照片,山体滑坡(Landslide)可能就是山崩的意思。因此,我又不敢相信这些网络新闻了,真的是第一次吗?真的只有固态和气态水,而没有液态水吗?

美探测器首拍火星山崩-放大清晰图

图3 放大的山崩图,如果要看更清晰的大图,请点击这里

什么”照相机”这么好用?

图4 The High Resolution Imaging Science Experiment camera(图片来源wiki

就是这个照相机,简称HiRISE,全称High Resolution Imaging Science Experiment ,中文名字高分辨率成像科学实验照相机。

这个照相机和我一样重(65kg),但显然比现在的我值钱多了(4000万美元)。最前面的那个大镜头是反射式望远镜,分辨率可以达到0.3米/像素。这个像素精度比Google Earth所用的快鸟卫星的精度还要高(快鸟是0.5m/像素)。

这个照相机搭载在哪个探测器上?

一个叫做 Mars Reconnaissance Orbiter(火星勘测轨道飞行器)的探测器上,价值7亿2000万美元。这颗探测器2005年8月12日上天,花了1年多(2006年11月)才最终进入自己设定的轨道。主要的任务是勘查火星地形,地层,岩石和寻找”冰”,并且利用大相机拍一些前所未有的清晰照。

Diagram of instrumentation aboard MRO

图5 这个卫星上除了装载大照相机HiRISE,还有许多其他科学仪器,比如光谱仪spectrometers,雷达radar,SHARAD,MCS,CRISM,MARCI,CTX,可以针对不同的勘查目的成像。

人类探测火星简要历程

火星距离地球近,又一直被怀疑有生命迹象,因此是目前除地球以外人类研究程度最高的行星。截止到2007年底,人类共发射了38个火星探测器(不知道是否包括发射失败或上天后失踪的),其中美国18个,苏联17个,俄罗斯1个,日本1个、欧洲1个。

金星也距离地球近,为什么不多探测?(人类已向金星发射了32个空间探测器,其中22个成功,9个失败,最近的一个是欧空局的”金星快车”,也算多了)

金星因为浓密的云层,”温室效应”很厉害,表面温度400多℃,高的时候500℃,甚至高于距离太阳更近的水星(平均179 ℃)。曾经有卫星登陆水星,但几个小时后就蒸发了,猜测是被太阳烤坏了),因此要登录金星,难度可能很大(wiki说已经有着陆探测)。总之,很少听到”金星人”的说法,”金星文”也没有”火星文”流行。

简单看看近些年的火星探测器:

1997年,美国火星探路者/拓荒者(Mars Pathfinder、MPF),人类首次登陆火星表面。

2001年,美国火星奥德赛(Mars Odyssey)

2003年,美国先后发射了“勇气”号(Spirit,MER-A)和“机遇”号(Opportunity,MER-B)火星车。

2003年,欧洲火星快车号(Mars Express)
2005年,美国探测轨道飞行器(MRO:Mars Reconnaissance Orbiter)

2007年,美国凤凰号(Phoenix),今年5月抵达火星

火星高清晰地形图

图6 火星地形图。从图上看,一半似海洋,一半似大陆!很奇特。火星上具有太阳系最高的火山-奥林匹斯山,21km。但这张地形图的高程显示才12km,不知道是否有问题,另外这里的坐标系统也很怪,只有西没有东。如果要看更高清晰的火星地图,请点击这里,大小为18M(图片来源)还有更多高清晰的图,请看NASA网站

火星三维地图

图7 就在1个多月前,欧洲科学家利用”火星快车”探测器发回的高清晰度照片,绘制完成了火星三维地图,火星山的峡谷和丘陵地带将以三维的形式出现在世人面前。这是三维地图上的撞击坑。其实Google Mars很早就推出了火星地形图,但不足的地方是缺少坐标,连这一次山崩对应哪个地方都不好找,而且缺少三维显示,希望火星快车尽快出”三维火星”。

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