好奇号火星车提供了从轨道测绘的矿物的首次确认

这张图片显示了美国国家航空航天局（NASA）的火星漫游者好奇号（Morios）在夏普山（Mount Sharp）钻出的第一个孔。钻孔附近的松散材料是钻尾和堆积的灰尘，这些灰尘在钻进过程中会滑落到岩石上。图像

好奇号火星车的钻探从“ Confidence Hills”目标中提取的岩粉样品为NASA科学家提供了从轨道测绘的矿物的首个确认信息。

帕萨迪纳加州理工学院的好奇项目科学家约翰·格罗辛格（John Grotzinger）说：“这使我们与轨道上的矿物识别联系起来，现在可以帮助我们在爬坡和检验由轨道测绘得出的假设时进行调查。”

好奇心是在9月下旬钻进位于芒特夏普（Sharp）底部的一个岩石露头中收集的。机械臂将少量样品传送到流动站内的化学和矿物学（CheMin）仪器中。该样品来自“ Pahrump Hills”露头内一个名为“ Confidence Hills”的目标，其赤铁矿的含量比CheMin在为期两年的任务期间先前分析的任何岩石或土壤样品都要多。赤铁矿是一种氧化铁矿物质，从形成时就可以提供有关古代环境条件的线索。

根据2010年的观察报告，在选择好奇号的着陆点之前，美国国家航空航天局（NASA）火星侦察轨道器上的一种矿物映射仪提供了包括Pahrump Hills露头在内的地质单元中赤铁矿的证据。着陆点在大风火山口内，这是一个撞击盆地，直径约96英里（154公里），层状的Sharp Sharp中心高约3英里（5公里）。

罗德岛普罗维登斯布朗大学的拉尔夫·米利肯（Ralph Milliken）说：“我们到达了火山口的那部分，那里的矿物学信息对于选择大风火山口作为着陆点非常重要。”他是好奇号科学小组的成员，也是《地球物理研究快报》 2010年报告的主要作者，该报告根据轨道器的紧凑型火星侦察成像光谱仪（CRISM）对夏普山下层的观测进行了鉴定。“我们现在正走在一条轨道上，轨道数据可以帮助我们预测我们将发现的矿物，并就钻探位置做出不错的选择。这样的分析将有助于我们将流浪者规模的观测资料放到我们从轨道数据中看到的更广泛的大风地质历史中。”

“好奇号”在火星第一年的大部分时间都花在了探测大火坑降落地点附近的大风火山口低地“黄刀湾”上的露头。漫游者发现了一个古老的湖床。如果火星曾经有微生物，那里的岩石拥有数十亿年前潮湿环境条件的证据，该环境条件提供了有利于微生物生命的成分和能源。在耶洛奈夫湾的这些岩石中，没有发现感兴趣的粘土矿物，这可能是由于尘土涂层干扰了CRISM对其的看法。

漫游者第二年的大部分时间都是从耶洛奈夫湾到夏普山基地。从该山的第一个样本中发现的赤铁矿讲述的环境条件与耶洛奈夫湾岩石中记录的条件不同。岩石材料与水和大气相互作用，变得更易被氧化。

较早分析的岩石还包含氧化铁矿物，主要是磁铁矿。形成赤铁矿的一种方法是将磁铁矿置于氧化条件下。最新的样品大约有8％的赤铁矿和4％的磁铁矿。在耶洛奈夫湾和通往夏普山的途中，钻出的岩石最多含有约百分之一的赤铁矿和大量的磁铁矿。

亚利桑那州图森市行星科学研究所的CheMin副首席研究员大卫·瓦尼曼（David Vaniman）说：“新样品涉及的氧化更多。”

样品仅被部分氧化，磁铁矿和橄榄石的保存表明了氧化水平的梯度。该梯度可能为微生物提供了化学能源。

Pahrump HIlls露头包括从钻探Confidence Hills样品的最低层上坡的多层。这些层的质地不同，赤铁矿和其他矿物质的浓度也可能不同。流浪者团队现在正在使用“好奇心”来调查露头并评估可能的目标，以进行仔细检查和钻探。

该任务可能需要在Pahrump Hills花费数周到数月的时间，然后才能进一步推进形成Sharp Sharp的地质层。这些较高的层包括一个位于夏普山较高处的抗腐蚀岩带，具有强烈的赤铁矿轨道特征，被称为“赤铁矿山脊”。在Pahrump Hills钻出的目标比Hematite Ridge柔软得多，而且腐蚀程度更深。

2004年，另一项美国国家航空航天局（NASA）火星探测器“机会”（Opportunity）在火星的不同部位发现了富含赤铁矿球的关键发现。这一发现很重要，因为它证明了产生这些矿物质的水浸历史。Pahrump Hills的赤铁矿形态不同，并且最重要的是作为氧化条件的线索。大风火山口的大量其他证据证明了古代的水。

NASA的喷气推进实验室是位于帕萨迪纳的Caltech的分支机构，负责为位于华盛顿的NASA科学任务局管理火星侦察轨道器和火星科学实验室的项目，并建造了好奇号漫游车。美国国家航空航天局（NASA）位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德（Moffett Field）的艾姆斯研究中心（Ames Research Center）开发了CheMin并管理仪器的运行。位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室开发并运营了CRISM。

图像：NASA / JPL-Caltech / MSSS