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菲利普·克里思特森是亚利桑那州立大学的星球地质学教授,他是热辐射成像系统(THEMIS)的研发人和研制小组的领导者。这种分光摄像系统之所以能辨别岩石和其他地表组织的成分,是因为它们在红外热辐射和太阳光的照射中会留下光谱的独特印记。
热辐射成像系统(THEMIS)是菲利普·克里思特森教授在火星上飞行的第二个仪器,他的第一个仪器导热广谱分光仪被装在全球勘探者号上,正在围绕火星轨道飞行。热辐射成像系统对火星表面矿物质的红外标记进行测量,并在历史上首次制成火星全球矿物质分布图,为科学家们探求火星水的历史打下了具有切实意义的基础。
奥德赛号上的图像分光仪能够跟踪和识别火星上在远古时曾经湿润的地方,而这些地方也许就能找到过去或现在生命的痕迹。
除了在火星轨道上工作的这两个仪器,菲利普·克里思特森教授和他的科研队员们还做了一对更小的仪器,他们与导热性广谱图像系统十分相似,已被NASA火星漫游车计划所采用,装在了机遇号和勇气号上,于2003年成功发射。他和他的团队还在这之前为观察者号研制了一台相似的图像分光仪,但此飞行器在1993年失踪了。
菲利普·克里思特森教授说:“这次失败使我和观察者号的学生们,科学家们和数据员们认识到了把飞行器送到其他星球上的复杂性和危险性”。他所在的亚利桑那州立大学实验室最初是为操作火星观察号光谱仪而设立的。从这次失败后,这个实验室被继续沿用,一个接一个的仪器在这里制成,一批又一批的星球地质学家在这里诞生。他说:“幸运的是这使我们更加坚定了继续火星探索的信心”。
火星上的岩石与水
火星上探索生命的计划目前正集中于寻找过去水源充足的地带。正在探寻的两种特别环境是:具有古老地面水痕迹环境和热水环境,因为地球上在这些环境里的有机体没有太阳光和氧气也能生存。
菲利普·克里思特森教授说,“这种有机分子的持续存在对简单的有机物的生成建立了一个理想的环境。那里有很多能量,也非常容易生存”。
这种环境可在地表下延伸至几英里,在这里水和发热的火山岩石相遇。克里斯通森教授的全球观察者号实验发现了火星表面的玄武岩
,这使奥德赛号图像系统对它的进一步观察起到了很大的帮助。当热水流过这些玄武岩时,这些具有定位性的矿物质(telltale minerals)也开始形成。
从全球观察者号的数据中克里思特森教授发现火星地表结构主要是火山性的。南半球的地表相对比较古老,众多坑洼不平的表面早在火星形成时就有了,它的结构主要是火山结构。在地球上,几乎所有的火山岩都是玄武石,当它们与热水和当地的气候相互交融时就会产生具有标记性的矿物质。科研队员们希望在火星上的玄武石中(basaltic rocks)找到这些独特的,与水有关的矿物质。
从火星全球观察者号的红外光谱仪上得到的结果为地质学家和地理化学家们提供了一条火星过去水的矿物学路线图。克里思特森教授说,“我们将把注意力放在那些独特的,与众不同的地方。就像你为勘测美国西部而作调查一样,你会发现落基山脉,内华达岭和大片沙漠地带。你会对那些地方的情况进行分析,然后会将注意力放在像黄石等不同于其他地方的地区。”。他还说,:“在火星上,有些地方会非常有意思。”
文章来源:NASA
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