美国宇航局的InSight任务在2018年成功降落火星,标志着火星内部探测的新篇章。该任务中的一项重要仪器,由德国航空航天中心开发的HP3,也即“火星鼹鼠”,肩负着深入火星地表探测热流的使命。
尽管“火星鼹鼠”在挖掘过程中遇到了困难,未能达到预定的5米深度,但它依然在地表下收集了大量宝贵数据。这些数据揭示了火星土壤的特性,尤其是关于地表下温度波动的信息。
通过分析这些数据,德国航空航天中心的研究团队发现,火星表面顶部40厘米的土壤层因温度变化而形成盐膜,导致土壤硬化。这一发现为理解火星土壤的物理特性提供了新的视角。
研究团队还利用HP3获取的热数据,对火星地壳中的热传输率和热导率进行了测量。这些测量结果不仅有助于了解火星的地质演化,还为估计火星土壤的密度提供了可能。
令人惊讶的是,研究发现火星最上面30厘米土壤的密度与地球上的玄武岩砂相似。这种物质是由风化火山岩形成的,富含铁和镁。在这一层之下,土壤密度则与固结的沙子和较粗的玄武岩碎片相当。
“火星鼹鼠”在40厘米深度处记录的温度数据显示,火星地面温度在一天内的波动远小于表面。这一发现表明,火星土壤具有出色的保温性能,能够显著减少浅层深处的温差变化。
研究团队还注意到,在冬季和春季,温度波动会导致咸水在一天中特定时段形成。当大气中有足够的水分时,这种盐水会凝固,从而解释了地表下硬壳层的存在。
这些关于火星土壤性质和强度的新见解,不仅对未来火星探测任务具有重要意义,也为理解这颗红色星球的历史和潜在生命环境提供了宝贵线索。