探测器故障或表明火星上的某些液态水迹象并非真实

行星科学家于11月9日在地球物理研究快报上在线报道，由于美国宇航局的火星轨道勘测器对采集来的数据采用的分析方式不同，该航天器可能会看到并非真正存在的水合盐迹象。

 

缺乏盐可能意味着某些曾经被认为生命可能存在的地点，包括火星陨石坑壁上的液态水条纹，可能是干燥并且没有生命的。

 

“人们认为这些环境对于微生物而言是可居住的，”加州理工学院的行星科学家Ellen Leask说。但“实际上可能没有真正的证据，”至少不是来自轨道。

 

Leask和她的同事们在寻找火星地图中被称为高氯酸盐的水合盐时发现了这个问题，这些火星地图是由轨道器的火星专用小型侦察影像频谱仪（CRISM）拍摄的。高氯酸盐可以将水的冰点降低多达80摄氏度，这足以在寒冷的火星气候中融化冰。

 

凤凰号火星着陆器（SN: 4/11/09, P.12）和好奇号探测器都在火星土壤中探测到少量高氯酸盐（SN Online：9/26/13）。加州理工学院的行星科学家Bethany Ehlmann表示，“寻找高氯酸盐是一件大事，因为它是火星上真正制造液态水的一种方式。”

 

为了观察这些盐是否在火星的其他地点出现，科学家们开始研究CRISM的化学图。化学图显示了光如何在数百个波长中从火星表面反射出来。由此产生的光谱使科学家们能够根据矿物质吸收或改变光线的方式识别表面上的特定矿物质。

 

2015年，约翰霍金斯大学的行星科学家Lujendra Ojha及其同事使用CRISM数据分析报告在火星斜坡的短暂黑暗条纹中发现高氯酸盐，这条消息立即成为头条新闻。接着这个结果被广泛解释为现在火星上有盐水流动的迹象（SN: 10/31/15, p. 17）。

 

但是，CRISM相机并不完美。它可以被光明和黑暗之间的边界误导，就像悬崖边缘的阴影区域一样。轨道器相机中的一些像素只需要几分之一毫秒来实现表面颜色的变化，因此它们会在不应该的地方记录一个额外的亮点或暗点。行星科学家用软件来矫正这些光谱中的“尖峰”，使数据更加可靠，更容易阅读。

 

Leask和Ehlmann及其同事发现，这种矫正有时候会引起与高氯酸盐相同波长的光谱的下降。“我们巧妙地创造了摆脱错误点的干扰的方法，”Ehlmann说。“但对于0.05%的像素，软件的平滑效果让这些尖峰看起来像高氯酸盐。”

 

研究人员在寻找CRISM图像中盐的图像时发现了这个小故障。假设轨道飞行器已经发现了大量高氯酸盐沉积物（如果它们存在的话），该团队编写了一种算法来查找CRISM图像中覆盖少于10给像素的较小痕迹。科学家们开始在到处看到高氯酸盐，包括Jezero陨石坑。美国宇航局在11月19日宣布它被选为Marz 2020火星探测器的着陆点（SN Online：11/19/18）。

 

“我们就像，天哪！”Ehlmann说。如果Marz 2020落在一个可能适合居住的环境附近，那我们不得不对探测器进行更加严格的消毒，以避免地球的微生物污染了火星的水（SN: 1/20/18, p.22）。“你并不想发送肮脏的宇宙飞船去杀死所有的火星生物。”

 

但仔细观察后，Leask和她的同事们注意到高氯酸盐似乎出现在那些没有地质学意义的地方，特别是沿着浅色和深色表面之间的边界。这使得团队怀疑“尖峰”平滑策略可能会引入错误。

 

几个月来，Leask在应用了“尖峰”消除矫正之前，仔细检查了原始数据中每个高氯酸盐像素。“我们立即意识到某些（迹象）并非真实，”她说。事实证明，这些迹象都不是真的。

 

“我认为（Leask）肯定会做点什么，”位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的Lowell天文台的行星科学家Jennifer Hanley说，她曾经参与了2015年的研究，但没有参加这个项新研究。当同时查看处理过的数据和原始数据，高氯酸盐特征“似乎确实消失了”。

 

然而，这并不一定意味着高氯酸盐不存在，她说——它们可能更难以识别。Hanley和她的同事正在研究一种更可靠的识别火星上类似盐类的方法，这种方法根据几类证据，而不仅仅是光谱中的一条线。

 

“我们当然知道这些盐在火星表面，”Hanley说。“它们对于可居住性仍然很重要。但我们必须对它们的检测更加谨慎。”