行星盐类研究的重要性

 人类已在火星、木卫二及土卫二上发现了大量盐类矿物,木卫三、木卫四也可能有盐类存在,可见盐类在行星普遍存在.盐类研究对于行星科学具有重要意义.首先,盐类光谱研究直接帮助研究者对探测数据进行解译,确定盐类矿物种类,在探测数据不明确的情况下,盐类稳定性质等还可以帮助限定盐类矿物在探测区域出现的可能性;其次,盐类矿物是行星多层圈相互作用的产物,对行星盐类的研究可以获取行星相关过程中的地质历史信息,根据所研究盐类起源的不同,盐类研究有助于理解行星内部的演化、表面水溶液环境、大气成分和结构;此外,盐类起源是生命起源的基础,行星盐类研究是地外生命探索的关键步骤之一.本文综述2008 年至今开展的火星盐类类比研究进展.     

文化播报

<正>“祝融”号发现火星近期有水活动迹象近日，“祝融”号火星车在火星乌托邦平原着陆区通过短波红外光谱和导航与地形相机数据，发现类似沉积岩的板状硬壳层，富含含水硫酸盐等矿物。中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室刘洋研究团队推断认为，这可能是由地下水涌溢或者毛细作用蒸发结晶出的盐类矿物，胶结火星土壤后经岩化作用形成，揭示了着陆区近期有水活动迹象。     

基于“天问一号”数据的自主火星重力场构建

“天问一号”是中国首次自主火星探测任务,一次实现了对火星的环绕、着陆、巡视探测.火星物理场与内部结构研究是“天问一号”任务设定的五大科学目标之一,本文先回顾了国内外在火星重力场方面研究的新进展.为探究“天问一号”当前轨道对火星重力场解算贡献,本文开展了仿真1年的“天问一号”任务轨道跟踪数据对基于3个月300 km圆极轨道跟踪数据解算火星重力场的贡献.结果表明,加入“天问一号”数据对极轨道数据解算的火星重力场方面的改进主要表现在2–10阶次和35–45阶次,另外还发现大偏心率轨道和数据增多有助于降低火星重力场低阶次模型误差.进一步地,本文还处理了“天问一号”近4个月的实际射电跟踪数据(2022年07月至2022年11月),解算得到1个10阶次自主火星重力场模型.这对后续火星基础模型的研究,特别是自主火星重力场的构建,具有一定参考意义.     

火星生命探索:期待更多证据

 2014年12月1日, 中国科学院地质与地球物理研究所研究员林杨挺作为第1作者在《陨石学与行星科学》发表文章称:其研究团队在Tissint火星陨石中发现碳颗粒, 证明该碳颗粒是有机物质, 并且认为这种有机物质极有可能是生物形成的。这项成果被媒体誉为火星曾有过生命的“ 迄今为止最令人鼓舞的科学论据”。不过该项研究也遭遇一些质疑, 美国科学家不认为这些碳颗粒与生命活动相关。     

火星地下冰川：新发现的意义

 火星上是否有水以及水的储藏位置和规模,不仅是一个科学问题,更与未来载人登陆火星和火星移民密切相关。作为太阳系中与地球最为相似的行星,火星表面同样覆盖了厚厚的沉积物,但这些沉积物之下究竟有什么,对人类来说一直是个谜。近期,科学家发现,火星中纬度地区的地下储藏着大量纯净的水冰。本文评论火星地下冰川这一发现的意义,讨论了科学家究竟发现了什么、如何证明观测到的物质确实是地下冰层、这些冰层是如何形成的、冰层所记录的历史等相关问题,并展望了未来火星探测中如何利用这些水冰资源。     

火星内部含水量与地球相当

<正>美国科学家对两块源于火星地幔的陨石进行分析发现,火星内部的含水量远远大于过去的估计,其总量与地球的相当。此结果不仅改变了人类对火星地质史的认识,而且阐述了水如何来到火星表面的。新研究还提出火星可能曾有生命存在。新墨西哥大学科学家弗朗西斯.麦克库宾当年在卡内基研究所进行博士后工作时,领导了关于火星陨石含水的研究,分析     

展望——中国探测器远征火星

<正>火星,人类很早就注意到这颗类地星球。我国古人看火星荧荧如火,又发现它行迹捉摸不定,所以为它取名荧惑。在晴朗的夜空中找到火星并不难,它之所以看起来有赤火之色,是因为表面覆盖着一层氧化铁。科学家不断研究,揭开了许多火星的秘密。现在,我们知道,火星直径约是地球直径     

2004年十大科学进展

1.火星上的水 美国宇航局的火星探测漫游者"机遇号"和"勇气号"敏锐地"嗅"出了火星上曾经有大量水并且可能有过生命存在的证据。 专家认为:在火星探测中,发现火星上曾经有水的证据是非常重要的一步,这表明火星在数十亿年前是个湿润而温暖的星球。在这种环境下,生命是可能存在的。 尽管目前我国尚未正式提出自己的火星探测计划,但早在"863"计划课题"行星探测"中就开展了火星探测的必要性和可行性研究,并提出了我国初期火星探测的科学目标和粗略的探测器方案设想。正     

科学模型解释火星岩石滚动机理

<正>本期发表在《自然—通讯》的一项最新研究表明,火星上圆形的鹅卵石曾在一条河流中被转移了几十公里。这项研究使用的新方法可能有助于估测其他行星上鹅卵石和小颗粒移动的距离。火星探测车"好奇"号在火星岩石地貌中发现了圆形的小鹅卵石,这表明与地球相邻的这颗红色星球上过去曾     

文化播报

<正>中国首次火星探测火星全球影像图重磅发布4月24日，在“中国航天日”主场活动启动仪式上，国家航天局和中国科学院联合发布了中国首次火星探测火星全球影像图。本次发布的影像图为彩色，包括按照制图标准分别制作的火星东西半球正射投影图、鲁宾逊投影图和墨卡托投影加方位投影图，空间分辨率为76米，将为开展火星探测工程和火星科学研究提供质量更好的基础底图。天问一号任务获取的包括影像图在内的一批科学探测数据，将为人类深入认知火星作出中国贡献。     

2021年空间科学热点回眸

 回顾了2021年全球空间科学重要进展、美欧俄中等国家和地区组织最新空间科学重大发展战略和规划、新发射的空间科学任务平台和新选定的未来任务。盘点了“帕克太阳探测器”首次飞越日冕，“洞察号”揭示火星内部结构，阿联酋、中国、美国探测器齐聚火星，美国绘制天文学和天体物理学发展路线图，欧洲确定2035-2050年大型空间科学任务科学主题，中俄发布国际月球科研站路线图，“詹姆斯·韦伯空间望远镜”成功发射，中国成功发射太阳探测科学技术试验卫星和可持续发展科学卫星，美欧批准新的金星探测任务等重大成果和事件。     

深空探测的现状、展望与建议

 回顾了人类深空探测的历史,探讨了人类深空探测的科学动机、技术挑战和可持续发展的路径,并对中国未来深空探测的发展提出了相关建议。     

Retrospect to Human Deep Space Exploration History and Its Prospect in China

1The Goals of Deep Space ExplorationThe deep space exploration is relative to nearearth space exploration.According to theWhitePaper on China’s Space Activities in2000[1],theexploration of space other than earth is presentcalled“Deep Space Exploration”in China.Thisconception is not unchangeable.It will evolvewith improvement of space technologies andcapabilities of mankind.Generally activities of human space can becategorized into three fields:Earth ApplicationSatellite,Manned Space…     

Tropical to mid-latitude snow and ice accumulation, flow and glaciation on Mars

Images from the Mars Express HRSC (High-Resolution Stereo Camera) of debris aprons at the base of massifs in eastern Hellas reveal numerous concentrically ridged lobate and pitted features and related evidence of extremely ice-rich glacier-like viscous flow and sublimation. Together with new evidence for recent ice-rich rock glaciers at the base of the Olympus Mons scarp superposed on larger Late Amazonian debris-covered piedmont glaciers, we interpret these deposits as evidence for geologically recent and recurring glacial activity in tropical and mid-latitude regions of Mars during periods of increased spin-axis obliquity when polar ice was mobilized and redeposited in microenvironments at lower latitudes. The data indicate that abundant residual ice probably remains in these deposits and that these records of geologically recent climate changes are accessible to future automated and human surface exploration.     

2020年深空探测热点回眸

 2020年国际深空探测事业稳步推进。回顾了2020年世界深空探测的工程成就和科学产出，评述了中国探月工程嫦娥五号采样返回任务以及嫦娥四号/三号的成果产出，对比了美国、中国和阿联酋3个火星探测任务，围绕在轨的35个深空任务梳理了包括太阳探测和行星科学的多项科学发现，讨论了深空探测发展的环境因素特别是新冠疫情的影响，并展望了全球2021年即将实施的深空探测任务。     

从月球背面到深邃宇宙——2018年太空探索主要进展评述

 2018年,人类在太空探索方面取得重要进展。中国“嫦娥四号”探测器成功登陆月球背面,着陆点位于南极艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑,实现人类航天器首次登陆月球背面;之后,中国探月工程将在完成月球采样返回后,朝着建设月球科研站的方向前进。在火星探测方面,重点是回答火星上是否曾经有过适宜生命生存的环境及其持续时间,而中国的火星探测器已在研制中,将于下一发射窗口发射升空。在引力波探测方面,中国启动以地面观测为主的阿里原初引力波探测计划以及以空间观测为主的天琴计划和太极计划,有望在这一领域做出重要贡献。多信使探测宇宙、寻找太阳系外的宜居行星是天文和天体物理领域的研究前沿和热点领域,正在酝酿新的突破。     

Global warming and climate forcing by recent albedo changes on Mars

For hundreds of years, scientists have tracked the changing appearance of Mars, first by hand drawings and later by photographs. Because of this historical record, many classical albedo patterns have long been known to shift in appearance over time. Decadal variations of the martian surface albedo are generally attributed to removal and deposition of small amounts of relatively bright dust on the surface. Large swaths of the surface (up to 56 million km2) have been observed to darken or brighten by 10 per cent or more. It is unknown, however, how these albedo changes affect wind circulation, dust transport and the feedback between these processes and the martian climate. Here we present predictions from a Mars general circulation model, indicating that the observed interannual albedo alterations strongly influence the martian environment. Results indicate enhanced wind stress in recently darkened areas and decreased wind stress in brightened areas, producing a positive feedback system in which the albedo changes strengthen the winds that generate the changes. The simulations also predict a net annual global warming of surface air temperatures by approximately 0.65 K, enhancing dust lifting by increasing the likelihood of dust devil generation. The increase in global dust lifting by both wind stress and dust devils may affect the mechanisms that trigger large dust storm initiation, a poorly understood phenomenon, unique to Mars. In addition, predicted increases in summertime air temperatures at high southern latitudes would contribute to the rapid and steady scarp retreat that has been observed in the south polar residual ice for the past four Mars years. Our results suggest that documented albedo changes affect recent climate change and large-scale weather patterns on Mars, and thus albedo variations are a necessary component of future atmospheric and climate studies.     

Impact erosion of the primordial atmosphere of Mars

Abundant geomorphic evidence for fluvial processes on the surface of Mars suggests that during the era of heavy bombardment, Mars's atmospheric pressure was high enough for liquid water to flow on the surface. Many authors have proposed mechanisms by which Mars could have lost (or sequestered) an earlier, thicker atmosphere but none of these proposals has gained general acceptance. Here we examine the process of atmospheric erosion by impacts and show that it may account for an early episode of atmosphere loss from Mars. On the basis of this model, the primordial atmospheric pressure on Mars must have been in the vicinity of 1 bar, barring other sources or sinks of CO2. Current impact fluxes are too small to erode significantly the present martian atmosphere.