公民科学家帮助绘制火星上的山脊网络

多边形山脊网络示例,显示约 10 米厚的交叉山脊包围着 100-200 米边的不规则多边形。 图片来源:NASA/JPL/MSSS/Caltech Murray Lab/Esri

在过去的二十年里,科学家们利用环绕这颗红色星球的航天器的图像,在火星上发现了不寻常的山脊网络。 这些山脊是怎样以及为什么形成的,以及它们可能为火星的历史提供什么线索仍然不得而知。

由亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的 Aditya Khuller 和美国宇航局喷气推进实验室的 Laura Kerber 领导的一个科学家团队着手在数千名公民的帮助下通过绘制大面积火星地图来了解更多关于这些山脊的信息科学家们。

他们的发现最近发表在伊卡洛斯杂志上,表明火星上的山脊可能保存着古代地下水流经它们的化石记录。

自从在轨道上发现脊状网络以来,它们是怎样在火星上形成的一直是个谜。 科学家们已经确定,山脊的形成涉及三个阶段,包括多边形裂缝形成、裂缝填充和最终侵蚀,这揭示了山脊网络。

为了了解更多关于这些山脊的信息,该团队结合了来自美国宇航局火星奥德赛轨道器的 THEMIS 相机和火星侦察轨道器的 CTX 和 HiRISE 仪器的数据。 然后,他们使用该平台部署了他们的公民科学家项目 Zooniverse.


在测绘区域(黑色虚线轮廓)中确定的多边形脊网络(黑点)地图,覆盖火星总表面积的大约五分之一。 毅力号火星探测器着陆点以紫色显示。 背景:火星轨道器激光高度计高程图。 图片来源:NASA/JPL/GSFC。

来自世界各地的近 14,000 名公民科学家 加入搜索 对于火星上的山脊网络,重点关注 Jezero 陨石坑周围的区域,美国宇航局的毅力号火星车去年 2 月在这里着陆。 最终,在公民科学家的帮助下,该团队能够绘制出 952 个多边形山脊网络的分布图,该区域约占火星总表面积的五分之一。

“公民科学家在这项研究中发挥了不可或缺的作用,因为这些特征本质上是表面的模式,因此几乎任何拥有计算机和互联网的人都可以使用火星图像帮助识别这些模式,”库勒说。

大多数被分析的山脊网络(91%,或 952 个中的 864 个)位于大约 40 亿年历史的古老侵蚀地形中。 在这段时间里,火星被认为更温暖、更潮湿,这可能与这些山脊的形成方式有关。

以前的研究 在该地区,那些没有被尘埃覆盖的山脊显示出粘土的光谱特征。 由于粘土是在有水的情况下风化形成的,这向研究小组表明,山脊可能是由地下水形成的。 虽然这些地区丰富的地表尘埃使得很难检查 Khuller 和 Kerber 团队新绘制的山脊网络是否也包含粘土,但它们在形状和尺寸上的相似性表明它们可能是由相似的地下水过程形成的。

这一发现有助于科学家“追踪”流经古代火星表面的地下水足迹,并确定在 40 亿年前的那段时间里,液态水适合在地表附近流动的地方。

“我们希望最终在公民科学家的帮助下绘制整个地球的地图,”库勒说。 “如果我们幸运的话,Mars 2020 Perseverance 漫游车也许能够证实这些发现,但最近的一组山脊距离几公里远,因此它们可能只能在潜在的扩展任务中被访问。”