通過研究地球和火星巖石上的豹紋斑點，科學(xué)家們將準(zhǔn)備好分析返回的太空樣本。2024年，美國宇航局的“毅力號”火星探測器從火星帶回了一份不同尋常的巖石樣本。這塊樣本被命名為“藍(lán)寶石峽谷”，因其醒目的圖案而格外引人注目：淺色豹紋般的斑點，在紅色泥巖上勾勒出深色輪廓。科學(xué)家認(rèn)為，它可能為尋找火星上有機分子的潛在來源提供寶貴線索。

2024年，NASA的“毅力號”火星探測器在火星上采集到了引人注目的“藍(lán)寶石峽谷”巖石，這塊巖石可能蘊藏著火星有機化學(xué)的線索。這幅圖描繪了NASA的“火星2020”探測器正在用機械臂研究巖石。圖片來源：NASA/加州理工學(xué)院噴氣推進實驗室

在地球上，來自美國宇航局噴氣推進實驗室和加州理工學(xué)院的研究人員在《科學(xué)儀器評論》上報告稱，他們分析了一塊外觀相似的巖石。他們的目標(biāo)是探索一種名為光學(xué)光熱紅外光譜（O-PTIR）的技術(shù)，能否在藍(lán)寶石峽谷樣本最終返回地球后對其進行研究。

O-PTIR 的工作原理是將兩束激光照射到材料上。第一束激光溫和地加熱材料表面，產(chǎn)生隨光波長變化的細(xì)微熱振動。然后，第二束激光測量這些變化。綜合起來，這些測量結(jié)果就能揭示材料獨特的化學(xué)指紋。

研究人員在一塊玄武巖上測試了 O-PTIR，該玄武巖含有與藍(lán)寶石峽谷樣品大小相似的深色內(nèi)含物，與毅力號復(fù)雜的樣品選擇過程不同，作者尼古拉斯·海因茨純屬偶然發(fā)現(xiàn)。

“我在亞利桑那州塞多納徒步旅行時，發(fā)現(xiàn)了一塊看起來完全不屬于這里的石頭，我把它放進背包，帶回來看了看。”

海因茨在塞多納徒步旅行時采集的原始未經(jīng)處理的樣本，其斑點與火星藍(lán)寶石峽谷巖石上的斑點相似。圖片來源：尼古拉斯·海因茨

他們正在探究O-PTIR能否區(qū)分巖石的原生物質(zhì)及其暗色包裹體，并發(fā)現(xiàn)由于O-PTIR增強的空間分辨率，其效果顯著。此外，O-PTIR是一種快速技術(shù)，每張光譜可在幾分鐘內(nèi)采集完畢，這使得科學(xué)家能夠采用更靈敏的技術(shù)，更詳細(xì)地研究已確定的潛在研究區(qū)域，例如含有有機物的區(qū)域。

海因茨說：“我希望未來從火星、小行星或任何其他行星表面返回的任何物質(zhì)都能考慮這種能力?！?/p>

該團隊的O-PTIR技術(shù)是美國宇航局噴氣推進實驗室（JPL）目前唯一具備的同類技術(shù)，并且已被NASA的其他任務(wù)所采用——2024年，他們幫助確認(rèn)了木衛(wèi)二快船（ Europa Clipper）發(fā)射前的清潔度，該任務(wù)旨在研究木星的一顆衛(wèi)星。海因茨表示，現(xiàn)在他們已經(jīng)在火星樣本以及更廣泛的地質(zhì)學(xué)應(yīng)用方面展示了O-PTIR的額外優(yōu)勢，他們正在與NASA的火星科學(xué)團隊合作，測試通常用作火星探測器類似物的藻類微化石。

編譯自/scitechdaily