一組研究人員巧妙運(yùn)用美國宇航局火星探測器好奇號(hào)的非科學(xué)工程數(shù)據(jù)，測量了96英里寬的大風(fēng)隕石坑中巖層的密度。

這項(xiàng)研究結(jié)果于2019年2月1日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。結(jié)果表明，這些巖層的多孔性超過了科學(xué)家們的猜測。

“我們能做的就是測量蓋爾隕石坑中物質(zhì)的體積密度。”特拉維斯·加布里埃爾說，他是美國亞利桑那州立大學(xué)地球與空間探索學(xué)院的研究生。他致力于計(jì)算月球車駛過的那些巖石和古老的湖床沉積物的顆粒密度。

在2019年1月中旬拍攝的自拍中，火星探測器好奇號(hào)正準(zhǔn)備進(jìn)入蓋爾火山口的夏普山。科學(xué)家們希望利用一種新的重力測量技術(shù)揭示這座山的歷史。

“根據(jù)化學(xué)和礦物學(xué)儀器確定的巖石礦物豐度，我們估計(jì)每立方米的顆粒密度為2810千克?！彼f，“然而，我們研究得出的體積密度要低得多——每立方米1680千克?！钡偷枚嗟臄?shù)字表明巖石密度較低，很可能是由于巖石更具多孔性。這意味著巖石的壓縮比科學(xué)家們想象的要小。

研究中使用的工程傳感器是加速度計(jì)和陀螺儀，就像每個(gè)智能手機(jī)上的一樣。在手機(jī)中，這些傳感器決定了它的方向和運(yùn)動(dòng)。好奇號(hào)的傳感器也能做到這一點(diǎn)，但精度更高，幫助工程師和任務(wù)控制人員在火星表面導(dǎo)航。

但是當(dāng)漫游車靜止不動(dòng)時(shí)，加速度計(jì)還會(huì)測量火星上那個(gè)位置的局部重力。

該小組從好奇號(hào)著陸任務(wù)的頭五年中獲取了工程數(shù)據(jù)，并用它測量了火星在月球車軌道上700多個(gè)點(diǎn)的引力牽引。

論文主要作者、約翰·霍普金斯大學(xué)的凱文·劉易斯說：“我們知道，山的底層隨著時(shí)間的推移被掩埋了，這使其變得致密。但這一發(fā)現(xiàn)表明，山的底層并不像我們想象的那樣被大量的物質(zhì)掩埋。”

事實(shí)上，行星科學(xué)家們一直在爭論夏普山的起源。有的科學(xué)家認(rèn)為它是由造成隕石坑的撞擊產(chǎn)生的。這可以解釋山峰的部分高度。但山的上層似乎是由風(fēng)沖刷的沉積物構(gòu)成，比巖石更容易被侵蝕。風(fēng)帶來的沉積物曾經(jīng)填滿了整個(gè)蓋爾隕石坑嗎？如果是這樣的話，它們可能會(huì)沉重地壓在底層的材料上，把它們壓實(shí)。

但新的發(fā)現(xiàn)表明，夏普山的下層僅被壓縮了1至2公里，遠(yuǎn)低于火山口被完全填滿的情況。

美國宇航局的科學(xué)家阿什溫·瓦薩瓦達(dá)說：“關(guān)于夏普山的形成方式，仍然存在很多問題，但是這篇文章對這個(gè)問題的解決起了重要作用。我很高興有創(chuàng)造力的科學(xué)家和工程師仍然在尋找創(chuàng)新的方法來進(jìn)行新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)?！?/span>