詢(xún)天問(wèn)火火星回答了我們什么？

祝融號(hào)探查到了什么？

有沒(méi)有水？

2015年9月，美國(guó)科學(xué)家通過(guò)火星軌道探測(cè)器獲取了火星表面有液體流動(dòng)的影像證據(jù)。

我國(guó)科學(xué)家在分析祝融號(hào)的探測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，也有了相關(guān)的重大發(fā)現(xiàn)：祝融號(hào)在著陸區(qū)附近探測(cè)時(shí)所走過(guò)的巖土，與火星表面常見(jiàn)的火山巖之間存在明顯差別，其層理結(jié)構(gòu)不像是由多年風(fēng)沙沉積所形成的，反而具備了許多水流沖刷地貌的特點(diǎn)?？茖W(xué)家推斷，這些巖石可能形成于北部烏托邦平原古海洋的海退過(guò)程，這一推論很好地支持了火星北部曾經(jīng)存在過(guò)古海洋的假說(shuō)。

除此之外，由于地面像一層硬殼，祝融號(hào)在火星行走的初期，出現(xiàn)過(guò)車(chē)輪打滑的情況。對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜分析后，人們推測(cè)這與地面的巖石結(jié)構(gòu)有關(guān)，火星地表巖石可能含有水合二氧化硅或含水硫酸鹽，這些物質(zhì)都需要大量的液態(tài)水才能形成。

隨著探測(cè)的不斷深入，祝融號(hào)發(fā)現(xiàn)周?chē)纳硥ι弦泊嬖谥魇礁鳂拥牧鸭y，這些裂紋很像液態(tài)水蒸發(fā)后留下的痕跡，或是大氣中的水汽在霜降與降雪過(guò)后，在巖土上留下的痕跡。

綜合分析這些探測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家推演出了火星沙丘表面特征的演化模型，對(duì)數(shù)百萬(wàn)年前火星的氣候條件有了新的推測(cè)。

吹吹北風(fēng)

火星上常年風(fēng)沙肆虐，巖土遍布，形成了許多不同形態(tài)的風(fēng)沙地貌。

在祝融號(hào)的著陸區(qū)中，有一種典型的風(fēng)沙地貌——橫向風(fēng)成脊（在橫風(fēng)的作用下，經(jīng)過(guò)多年變化形成的，突出地面如同山脊的結(jié)構(gòu)）。它的形成過(guò)程與火星上的風(fēng)力、風(fēng)向等因素密切相關(guān)，是科學(xué)家研究火星氣候特征的重要對(duì)象，可以幫助人們推測(cè)火星的古氣候環(huán)境。

科學(xué)家通過(guò)計(jì)算祝融號(hào)著陸區(qū)橫向風(fēng)成脊的脊線(xiàn)、順風(fēng)剖面和風(fēng)成床的形態(tài)特征，驚喜地發(fā)現(xiàn)，其與地球上存在的巨型沙波紋DwUlENH0YKWtfmZIe4pecg==形態(tài)參數(shù)較為相似。更有趣的是，火星上橫向風(fēng)成脊的兩翼方向指向南方——只有在北風(fēng)之下才能形成這樣的形態(tài)。綜合祝融號(hào)測(cè)量到的火星風(fēng)場(chǎng)信息，我們可以推斷，火星上古時(shí)期也許時(shí)常刮起北風(fēng)。

有點(diǎn)冷！

除了風(fēng)向，祝融號(hào)還一路測(cè)量了風(fēng)速、溫度、氣壓等信息：白天，它身邊的風(fēng)速在2米/秒～6米/秒，最大可達(dá)10米/秒（根據(jù)《風(fēng)力等級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，5級(jí)風(fēng)的風(fēng)速為8米/秒～10.7米/秒）。不過(guò)，火星大氣十分稀薄，只有地球的約1%，若將火星的風(fēng)換算到地球上來(lái)，其風(fēng)力要小上不少。

但火星的溫度并不像風(fēng)力那樣“和善”。祝融號(hào)記錄的溫差接近90攝氏度。想要在這里獲取液態(tài)水，還是要經(jīng)受相當(dāng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

隨著火星的季節(jié)變化，祝融號(hào)周?chē)臍庀蟓h(huán)境也隨之改變。在火星北部，自春季到夏季，地表的溫度和水汽的含量增加，局部氣壓升高，大氣中所包含的塵埃質(zhì)量增大，這些規(guī)律都與地球類(lèi)似。

火星上空的眼睛

看到了什么？

作為火星探測(cè)任務(wù)的另一個(gè)重要部分，天問(wèn)一號(hào)的軌道器一刻不停地在火星上空“巡邏”，源源不斷地為科學(xué)家提供火星研究數(shù)據(jù)。

火星能量粒子分析儀

太空環(huán)境充斥著大量太陽(yáng)高能粒子，對(duì)宇宙環(huán)境和載人航天、深空探測(cè)等空間任務(wù)都影響巨大，因此，理解太陽(yáng)高能粒子的加速與傳播機(jī)制是相關(guān)研究的重要課題之一。

天問(wèn)一號(hào)火星能量粒子分析儀在距離地球附近航天器數(shù)千萬(wàn)公里的地方，觀(guān)測(cè)到了來(lái)自相同源區(qū)的太陽(yáng)高能粒子，該探測(cè)成果幫助人類(lèi)更好地理解太陽(yáng)高能粒子沿磁力線(xiàn)在行星際空間的傳播情況。

助力火星日凌研究

火星日凌是指地球、火星運(yùn)行至太陽(yáng)兩側(cè)，且三者近乎處于一條直線(xiàn)的自然現(xiàn)象?；鹦侨樟钑r(shí)，相關(guān)探測(cè)器發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)會(huì)受到太陽(yáng)電磁輻射的干擾，出現(xiàn)強(qiáng)度和頻率的變化，而這種變化可以幫助科學(xué)家反向推演太陽(yáng)的活動(dòng)情況。

天問(wèn)一號(hào)在火星日凌期間，獲取了大量具有關(guān)鍵特征的無(wú)線(xiàn)電擾動(dòng)信號(hào)，讓科學(xué)家更精確地推演了太陽(yáng)活動(dòng)時(shí)離子運(yùn)動(dòng)的情況。

首張火星“全身照”

2023年4月，天問(wèn)一號(hào)捕捉的中國(guó)首次火星探測(cè)火星全球影像圖發(fā)布，其空間分辨率達(dá)到了76米，為國(guó)際領(lǐng)先水平。清楚地展示了火星表面的山川、峽谷等地貌特征，為我國(guó)開(kāi)展后續(xù)火星探測(cè)與科研任務(wù)打下了重要基礎(chǔ)。

“勞?！碧靻?wèn)一號(hào)

除此之外，天問(wèn)一號(hào)多次穿越火星南北極區(qū)，獲取了大量火星極區(qū)空間環(huán)境的重要參數(shù)；幫助科學(xué)家完成了我國(guó)首次火星無(wú)線(xiàn)電掩星觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)（地外行星大氣反演探測(cè)的重要手段，主要用于地外行星低層大氣探測(cè)），為后續(xù)開(kāi)展火星大氣反演科學(xué)研究等提供了重要的技術(shù)參考。

火星探測(cè)成果也反過(guò)來(lái)促進(jìn)了科技的發(fā)展：火星大氣成分可作為電池反應(yīng)燃料物質(zhì)，制備火星電池；火星壤可用來(lái)制作纖維材料……

通過(guò)天問(wèn)一號(hào)任務(wù)，我國(guó)與多個(gè)國(guó)家和國(guó)際組織開(kāi)展了合作與交流，在世界各國(guó)科學(xué)家的推動(dòng)下，人類(lèi)對(duì)火星的認(rèn)識(shí)正在不斷加深。

按計(jì)劃，我國(guó)將在2028年發(fā)射天問(wèn)三號(hào)，完成采集火星表面巖土樣品并返回地球的任務(wù)，這是一個(gè)前所未有的偉大目標(biāo)?；鹦堑钠鹪词鞘裁?？經(jīng)歷了哪些地質(zhì)演化？以及最重要的問(wèn)題——是否有生命存在過(guò)？相信到那時(shí)，我們將對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)更加深入的研究。

（責(zé)任編輯 / 牛一名 美術(shù)編輯 / 周游）