火山活动是内动力地质作用的主要表现之一。迄今,人类已在火星表面发现了为数众多的火山,有的被认为是太阳系内最大的火山,有的火山目前还在活动,这说明火山活动的强烈性和频繁性,可能是火星地质作用的一个特点。
(埃律西昂平原上的一处火山熔岩,堆积出绳状外观,原图为黑白照片且无比例尺,图源:NASA)
火星地震也是目前火星探测中重要的科学问题。地震主要是新构造活动的表现,也是火山活动的表现,通过火星与地球地震活动的比较性研究,可进一步综合研究固体行星外壳活动的最终动力来源。
到火星探寻生命迹象
回答人类“终极追问”
茫茫宇宙,我们的地球是不是唯一存在生命的星球?人类的这一终极追问,也希望能到火星上寻找答案。火星上是否存在、或者曾经存在生命物质?一直都是火星探测的热点与重点,也是人类开展火星探测的基本出发点。
寻找火星岩石与土壤中可能存在的微生物或生物化石,是解决这一科学谜团的关键。探寻火星大气和土壤中的有机组分,如生物成因的甲烷,能够为火星生命存在与否提供重要佐证。开展与生命信息相关的综合性探寻与分析,是探索火星生命物质存在与演化的延伸。
图片来源:NASA
例如,极地是火星上气候比较稳定、而磁场空间辐射环境比较复杂的特殊区域,其冰盖中,保存着有关大气、水等环境演化的历史记录。因此,冰盖的成分、冰层的结构、厚度分布活动过程及控制因素,也是目前国际火星探测的热点之一。
火星沉积岩和含水矿物的种类及其分布,是了解火星过去水体发育程度的一个重要指标。水体的发育程度是探索火星生命的重要内容,火星表面古河道体系的大小规模和分布规律,对于理解火星水体及其发育程度非常重要。结合地形地貌特征,就可以了解火星水的演化历史、消失机制,对于开展火星地貌研究具有重要科学意义。
我国对火星开展全球综合探测
和重点地区精细探测
据介绍,我国首次火星探测的科学目标,是通过环绕探测,开展火星全球性和综合性的探测;通过巡视探测,开展火星表面重点地区高精度高分辨率的精细探测。具体科学目标包括:
研究火星形貌与地质构造特征,探测火星全球地形地貌特征,获取典型地区的高精度形貌数据,开展火星地质构造成因和演化分析;研究火星表面土壤特征与水冰分布,探测火星土壤种类、风化沉积特征和全球分布,探寻水冰信息,开展火星土壤剖面分层结构研究。
这是国家航天局公布的“天问一号”拍摄的高清火星影像图。3月4日,国家航天局发布3幅由我国首次火星探测任务“天问一号”探测器拍摄的高清火星影像图,包括2幅全色图像和1幅彩色图像。新华社发(国家航天局供图)
研究火星表面物质,组成识别火星表面岩石类型,探察火星表面次生矿物,开展表面矿物组成分析;研究火星大气电离层及表面气候特征与环境特征,探测火星空间环境及火星表面气温、气压、风场,开展火星电离层结构和表面天气季节性变化规律的研究;研究火星物理场与内部结构,探测火星磁场特征,开展火星早期地质演化历史与火星内部质量分布和重力场研究。
浩瀚星空,人类的探索永无止境。随着天问一号探测器着陆火星,我国星际探测也实现了从地月系到行星际的跨越,在艰辛而浪漫的探索宇宙奥秘征程中,迈出了重要一步。