火星的水含量和矿物定量遥感研究获进展

来源：中科院之声

作为太阳系中与地球最为相似的类地行星，火星因其表面丰富的古代水活动历史和可能保存的古生命迹象，成为太阳系深空探测的热门目标之一。火星探索的其中一条主线是追寻与生命息息相关的水的线索。水是生命之源，理解火星上水含量和含水矿物的丰度，能帮助科学家更好地理解火星的地质和气候演化历史，从而解密古代火星是否具有宜居性。

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研究人员利用欧洲宇航局火星快车的OMEGA光谱仪数据和美国宇航局火星轨道侦查器的CRISM光谱仪数据，对好奇号火星车的着陆区盖尔撞击坑的含水量和含水矿物的丰度进行了细致研究，估算出了该地区土壤的含水量并对含水矿物进行了定量填图，并把结果与好奇号火星车的就位探测结果进行了比对。

分析发现，利用轨道遥感数据获取的盖尔撞击坑区域的含水量与好奇号的就位探测结果高度吻合，从而验证了本研究的水含量定量反演方法的正确性。而基于轨道数据矿物定量反演结果与好奇号的地面真值有一些差异，造成这种差异的影响可能来源于观测区表面质地、粒径大小、观测尺度的不同。虽然差异存在，但是定量分析填图结果与CRISM本身的矿物参数图非常一致，显示出矿物定量反演方法在大范围内地质制图中的应用潜力。

中国在2020年将首次实施火星探测任务，一次性完成"绕"、"落"、"巡"三大目标。本研究建立的含水量和矿物丰度反演方法可以直接服务于我国2020火星探测任务。

文章发表在Astronomy&Astrophysics 上，论文的第一作者和通讯作者是空间天气学国家重点实验室研究员刘洋。

图1 火星盖尔撞击坑（左图黑框处）的温度和水含量。图片来源：Liu et al. (2020).

图2 好奇号火星车巡视路径处的矿物丰度填图。图片来源：Liu et al. (2020)