Pacing Early Mars fluvial activity at Aeolis Dorsa: Implications for Mars Science Laboratory observations at Gale Crater and Aeolis Mons
火星历史早期的撞击流比今天高得多,因此沉积序列包括许多埋藏的陨石坑。结合撞击物通量模型,对掩埋陨石坑数量的观测可以限制沉积速率。利用火山口-河流相互作用的频率,我们发现在Aeolis Dorsa的净沉积速率\lesssim为20-300 μm/年。这就为诺亚纪-西斯佩里纪过渡期河流活动所跨越的总时间间隔设定了1- 1500万年的下限。我们预测盖尔陨石坑的土丘(埃奥利斯山)至少需要10-100百万年的积累,这是由火星科学实验室测试。
2012-07-28 astro-ph.EP physics.geo-ph
Multidisciplinary analysis of pit craters at Hale Crater, Mars
本研究通过多学科分析提出火星黑尔陨石坑的坑穴成因可能与挥发分过程(地下冰升华/融化)有关,并指出其与冰川或冰缘地貌密切相关。
2025-09-26 astro-ph.EP
Using Gamma Functions in the Mathematical Formulation of the Impact Crater Size-Age Frequency Distribution on Earth and Mars
一个数学公式,描述了作为直径和形成时间的函数的撞击坑的数量的审查,其中强调使用伽马函数。应用这种形式主义的描述的撞击坑数据的行星地球和火星进行了讨论。
2023-01-20 astro-ph.EP physics.geo-ph
Has the impact flux of small and large asteroids varied through time on Mars, the Earth and the Moon?
在过去的3 Ga内太阳系的冲击通量通常被假定为随时间的推移是恒定的。然而,在主带的小行星解体事件可能是负责陨石坑尖峰在过去的2 Ga的地月系统。我们在这里调查的521个直径大于20公里的火星撞击坑的小陨石坑的记录的撞击物的大小频率分布的可能变化。我们发现,49个陨石坑(出521)对应于完整的陨石坑人口的这种规模的形成在过去的600马。我们在火星上的研究结果表明,在过去的600 Ma中,小型(> 5米)和大型小行星(> 1公里)的通量是耦合的,彼此之间没有变化。分析了地球和月球上大陨石坑的现有数据集,并与我们在火星上的结果进行了比较。在地球上,我们推断出一组撞击坑的形成位置,由于板块构造重建,并表明在奥陶纪时期,约470 Ma前,形成的一组陨石坑似乎是一个保存偏见。在月球上,陨石坑年龄信号的后期增加可能是由于用于确定这些撞击日期的不确定校准方法(即月球撞击喷出物中的岩石丰度),其他校准与恒定的陨石坑产生率一致。我们的结论是耦合的陨石坑的生产率之间的陨石坑大小的陨石坑和直径下降到100米的内太阳系。这与将小行星送入跨行星轨道的传统模式是一致的:亚尔科夫斯基效应缓慢地将小行星解体产生的大碎片推向轨道共振,而较小的碎片则通过碰撞级联被磨碎。这表明过去小行星分裂对D > 100 m的陨石坑率的影响有限或不存在。
2021-12-31 astro-ph.EP
Subsistence of ice-covered lakes during the Hesperian at Gale crater, Mars
火星科学实验室的火星探测器探测到的沉积物提供了证据,证明火星盖尔陨石坑在西方时期间歇性地存在着河湖环境。然而,对盖尔陨石坑沉积物沉积时大气中二氧化碳含量的估计远远低于任何气候模型所需的温度,以保持足够温暖的温度,以维持开放水域的湖泊条件,因为当时的太阳能输入很低。我们逐步测试开放水域的条件下,使用能量平衡计算的全球,区域和季节性的温度,我们评估,如果保存液态水是可能的常年冰盖。我们发现,在寒冷的气候中,湖泊条件被保存下来,河流流入和高降水率的水再供应被毗邻的冰川所取代。在赤道温度低至240 K-255 K时,冰的厚度范围为3-10 m,与南极洲常年被冰覆盖的湖泊的厚度范围(3-6 m)相当。冰盖湖假说通过限制沉积物和二氧化碳大气之间的气体交换,是一种令人信服的方法,可以使矿物学和气候脱钩,并且它消除了全球平均温度高于冰点的要求。冰雪覆盖的湖泊不仅为探索西方时期盖尔陨石坑可能的湖泊情景提供了一个基线,这与气候研究完全一致,而且它们可能是维持火星生命的理想环境。
2019-10-15 astro-ph.EP
Multiple overspill flood channels from young craters require surface melting and hundreds of meters of mid-latitude ice late in Mars history
本研究针对火星多裂口蝌蚪状陨石坑的形成机制展开,通过HiRISE观测与四种液态水来源模拟对比,支持冰充陨石坑+冰面融化假说,证明火星晚西方纪至亚马逊纪存在中纬度厚冰层与间歇性融化,液态水伴随水冰存在数十亿年。
2024-07-16 astro-ph.EP physics.geo-ph
Seasonal and Diurnal Variability of Atmospheric Pressure in Jezero Crater, Mars, from MEDA Measurements on the Perseverance Rover
Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)(罗耀拉国际大学)
该研究基于毅力号火星车MEDA气象站数据,分析了火星杰泽罗陨石坑大气压力的季节性和昼夜变化,揭示其与太阳辐照、CO₂循环及地形的关联,发现意外压力升高现象并证明大气动力学、轨道与地形的强耦合。
2025-11-12 astro-ph.EP
Surface reflectance of Mars observed by CRISM/MRO: 2. Estimation of surface photometric properties in Gusev Crater and Meridiani Planum
本文提出了一种方法来分析的表面物质的光度特性,从多角度的观测所获得的紧凑型侦察成像光谱仪火星(CRISM)的火星侦察轨道器。我们估计光度参数使用Hapke模型在贝叶斯反演框架。这项工作也代表了大气校正提供的多角度的方法检索表面反射率从CRISM观测(MARS-ReCO)中提出的配套article.The后一种算法检索光度曲线的表面材料的反射率单位后,删除气溶胶的贡献。通过将估计的光度参数与在火星探测漫游车(MER)-精神号和MER-机会号着陆点的全景相机仪器进行原位测量获得的参数进行比较,进行了验证。一致的光度参数与那些从原位测量发现,表明MARS-ReCO提供了准确的表面反射率。此外,假设的非朗伯表面包括在MARS-ReCO被证明是显着更精确的估计表面光度特性从空间相比,朗伯表面假设的基础上的方法。在未来,所提出的方法将使我们能够从轨道映射的表面双向反射和相关的光度参数,以表征火星表面。
2013-03-19 astro-ph.EP
Mars Obliquity History Constrained by Elliptic Crater Orientations
火星行星的动力学被认为是混沌的,历史上的~3.5 Gyr(晚西方时代以后)行星的概率密度函数(PDF)是高度不确定的,不能单独从直接模拟中推断出来。倾斜度也是对后诺亚纪火星气候的一个强有力的控制因素,在高湿度(> 40 °)时增加了赤道冰雪融化和径流的可能性,在低湿度(<25 °)时增加了深层含水层干燥的可能性。我们开发了一种新的技术,使用椭圆形陨石坑的方向来限制真正的晚期西方向前的结晶度PDF。要做到这一点,我们开发了一个前向模型的椭圆形陨石坑的方向,使用合奏的模拟火星撞击器和~3.5 Gyr-long的火星陨石模拟的影响。在我们的模型中,火星穿越物体的倾角和速度使由低角度撞击形成的椭圆形陨石坑的首选方向发生偏差。比较我们的模拟预测与验证数据库的椭圆形陨石坑的方向,使我们能够反演最佳拟合的结晶历史。我们发现,自从西方晚期开始以来,火星的平均倾斜度可能很低,在~10 °和~30 °之间,而在> 40 °的高倾斜度上花费的时间比例可能<20%。
2019-04-17 astro-ph.EP physics.geo-ph
Olivine-Carbonate Mineralogy of Jezero Crater
一个保存完好的古老三角洲沉积物,加上大量暴露的富含碳酸镁的物质,使尼利福萨的杰泽罗陨石坑成为一个引人注目的天体生物学遗址,也是未来登陆火星任务的首选。我们使用CRISM观测来表征陨石坑和周围流域的表面矿物学。我们已经确定了一个三端元序列的橄榄石轴承岩性,我们假设是区分其镁含量。我们发现,镁碳酸盐是一致确定与橄榄石的岩性之一,虽然岩性不完全碳酸化。令人惊讶的是,这种岩性含有相对丰富的铁橄榄石。我们解决了一系列的形成方案,包括这些橄榄石和碳酸盐协会的可能性是早期火星上的蛇纹石化的指标。这些沉积物提供了一个机会,通过揭示火星内部的热历史和其构造机制随时间的潜在变化,加深我们对早期火星的了解。
2018-01-30 astro-ph.EP
Persistent or repeated surface habitability on Mars during the Late Hesperian - Amazonian
火星上的大型冲积扇沉积物记录了相对较新的可居住地表条件($\lesssim$ 3.5 Ga,晚西方-亚马逊)。利用与冲积扇沉积互层的火山口频率作为河流过程计时器,我们发现冲积扇沉积的净沉积速率<(4-8)μm/yr。仅考虑观察到的层间陨石坑,冲积扇沉积所跨越的总时间间隔的下限大于2000万年,比以前的下限长10^3倍。一个更现实的方法,修正了完全埋在扇形沉积物中的陨石坑,将下限提高到>(100-300)百万年。我们的计算中没有包括的几个因素将进一步增加下限。下限排除扇形成的一个短暂的气候异常。因此,在火星上的晚期西方-亚马逊时期,持续或重复的过程允许了可居住的表面条件。
2018-11-22 astro-ph.EP
Evolution of a synchronous planet-moon pair due to solar tides. Demise of the synchronous moon that initiated Mars' triaxiality. A possible link to tidalites in Vastitas Borealis and Gale Crater
US Naval Observatory(美国海军天文台)
研究同步月球Nerio的消亡及其对火星自转的影响,揭示其潮汐作用与古海洋形成共同塑造火星三轴性的作用机制。
2026-07-10 astro-ph.EP
Thermophysical and Compositional Analyses of Dunes at Hargraves Crater, Mars
我们分析热发射光谱使用2001年火星奥德赛热发射成像系统(THEMIS)和火星全球勘测者(MGS)热发射光谱仪(TES),以表征粒度和矿物组成的沙丘在哈格雷夫斯陨石坑,火星。热惯性和散装组成的沙丘进行了比较,推断种源的表面组成材料的热红外响应。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)技术来估计每个推断的种源沙丘场组成的矿物贡献的批量。沙丘的平均热惯性值为238+/-17 Jm-2K-1s-0.5,对应于平均有效粒度为~391+/-172 μ m的表面。该有效粒度表明存在主要为中等粒度的材料,混合有细粒和粗粒砂。沙丘可能是由一个弱硬化表面与松散的物质混合。成分分析表明,沙丘是由长石,橄榄石,辉石,和相对较低的散装硅含量的混合物。沙丘物质可能来自物理风化,特别是风成侵蚀,主要来自火山口的火山口喷出物,混合少量来自火山口底部和火山口边缘和壁岩性-表明沙丘物质可能来自当地。
2021-09-13 astro-ph.EP physics.geo-ph
Seasonal melting and the formation of sedimentary rocks on Mars, with predictions for the Gale Crater mound
提出了火星上沉积岩形成和分布的模式。速率限制步骤是由雪或冰的季节性融化提供液态水。该模型是在O(10^2)mbar的纯CO2大气、尘雪和太阳光度降低23%的情况下运行的。在这些条件下,雪只在赤道附近融化,并且只有当赤道度>40度,离心率>0.12,近日点出现在春分点附近时才会融化。火星过去自旋轨道参数的概率分布的0.01-20%满足熔化的这些要求。总的熔融产物足以解释沉积岩的水蚀变。季节性融雪的模式是集成在所有的自旋轨道参数和观察到的分布相比,沉积岩。全球范围内的融雪分布在水手谷、子午线平原和盖尔火山口有最大值。这些对应于沉积岩分布的最大值。更高的压力和特别是更高的温度导致在更宽的自旋轨道参数范围内熔化。火星上的沉积岩模式与火星的古气候最为一致,火星的古气候很少产生足够的融水来沉淀含水胶结物和硬化沉积物。结果表明,融雪的不稳定性和长期的全球干燥间隔,对火星上过去的生命不利。这个模型为盖尔陨石坑的火星科学实验室漫游者做出了可测试的预测。盖尔陨石坑预计是火星上融雪的半球最大值。
2012-05-28 astro-ph.EP physics.geo-ph
Fluids mobilization in Arabia Terra, Mars: depth of pressurized reservoir from mounds self-similar clustering
阿拉伯地是火星的一个地区,在那里的几个地貌中记录了过去水发生的迹象。广泛和局部规模的地貌,成分和水文分析指向贯穿时间的流体循环。在这项工作中,我们专注于位于内部的三个脚轮大于40公里(Firsoff,Kotido和无名火山口以东20公里),并显示出强烈的形态和纹理相似的陆地泥火山和春季相关的功能丘字段。我们推断,这些地貌可能证明了存在一个加压流体储层的深度和过去的流体上涌。我们已经进行了形态分析,以表征土墩的形态,从而检索一个准确的自动映射的土墩内的陨石坑的空间分布和分形聚类分析。分形聚类的结果产生了有关陨石坑下方深度处的膨胀断裂网络的可能范围的信息。我们已经能够约束的深度之间的加压流体储层的深度为2.5和3.2公里的深度,因此,我们建议,土堆和土堆对齐最有可能与裂缝脊和流体流出的存在。它们的形成过程与以前被解释为大规模泉水沉积物的大型陨石坑内凸起的形成有遗传联系。由撞击坑形成引起的覆盖层去除是推断的流体加压和上涌的触发机制,随着时间的推移,导致了坑内隆起的形成,并在压实和密封后,在其周围形成了广泛的丘场。
2019-01-10 astro-ph.EP
Olivine-Carbonate Mineralogy of the Jezero Crater Region
一个保存完好的古老三角洲沉积物,再加上大量暴露的富含碳酸盐的物质,使尼利槽沟的杰泽罗陨石坑成为一个引人注目的天体生物学遗址。我们使用紧凑型侦察成像光谱仪火星(CRISM)的观测,以表征陨石坑和周围的分水岭的表面矿物。以前的研究已经记录了尼利槽沟地区的橄榄石和碳酸盐的存在。我们专注于这两个良好的研究岩性在Jezero陨石坑流域之间的相关性。我们绘制了橄榄石1 μm吸收带的位置和形状,发现碳酸盐只与橄榄石一起发现,橄榄石显示出向长波长移动的1 μm吸收带。然后,我们使用THEMIS覆盖尼利槽沟和进行测试,以调查是否长波长移动橄榄石签名与高热惯性露头。我们没有发现热惯性和独特的橄榄石签名之间的相关性。我们讨论了一系列的形成方案,包括这些橄榄石和碳酸盐协会的可能性是早期火星上的蛇纹石化反应的产物。这些岩性提供了一个机会,加深我们对早期火星的了解,并鉴于其古老性,可能提供一个框架,以研究形成的山谷网络,和热历史的火星地壳和内部从早期诺亚纪到今天。
2019-04-25 astro-ph.EP
Growth and form of the mound in Gale Crater, Mars: Slope-wind enhanced erosion and transport
古代沉积物提供了火星气候和可居住性的档案。盖尔陨石坑是火星科学实验室(MSL)的着陆点,拥有一个5公里高的沉积丘。关于土墩形成的假说包括火山岩、湖泊、河流三角洲和风成过程,但盖尔土墩的起源和原始范围尚不清楚。在这里,我们展示了对土丘内沉积地层的新测量结果,表明从土丘中心径向向外倾斜约3度,与前三个假设不一致。此外,虽然土墩被广泛认为是一次陨石坑填充单位的侵蚀残留物,我们发现,大风土墩的目前形式是接近其最大程度。相反,我们建议,土墩的结构,地层,和目前的形状可以解释为在附近的火山口中心的风地形反馈介导的增长。我们的模型显示了沉积物最初是如何在远离火山口壁下降风的火山口中心附近堆积的,直到所产生的土丘的起伏越来越大,土丘侧面的斜坡风足够强,足以侵蚀土丘。我们的研究结果表明,土墩形成的大气沉降为主的沉积作用有限的湖泊和河流活动,并可能有限的有机碳保存。风和地形之间的形态动力学反馈广泛适用于火星表面的一系列沉积丘和冰丘,可能还有其他行星。
2012-07-05 astro-ph.EP physics.geo-ph
Observations of a new stabilizing effect for polar water ice on Mars
使用紧凑型侦察成像光谱仪的火星(CRISM),我们映射的时间变化的水冰吸收带在近极地冰丘劳斯陨石坑,火星。水冰在1.5微米处的吸收带深度可以用作冰颗粒大小的代表,因此突然减少可以确定从消融到冷凝的任何转换的时间。在晚春期间,冰丘外缘的短期沉积与周围风化层中季节性水霜的消失相吻合,这表明这种沉积是当地来源的。劳斯冰丘的外部单元与其中心区域不同,粗糙,分层精细,缺乏风吹雪脊。这表明我们正在观察一种新的稳定效应,其中外部单元在春季期间被来自周围风化层的水冰季节性地补充。我们观察到劳斯陨石坑的水迁移距离约为4公里,我们使用这一新发现来解决为什么在直径小于9公里的陨石坑中没有观察到水冰丘。
2017-11-17 astro-ph.EP
Visibility and Line-Of-Sight Extinction Estimates in Gale Crater during the 2018/MY34 Global Dust Storm
在2018年全球沙尘暴期间,Gale Crater内的北方视线灭绝每天都使用MSL的Navcam进行监测。使用Mastcam(北)和Navcam(所有方向)以较低的步频获得额外的观察结果。使用特征识别和地理参照,估计了所有可能方向的灭绝。峰值消光的$>1.1$公里$^{-1}$测量溶胶2086年和2090年之间,一个数量级高于以前的最大值。北部和西部方向显示出最初的减少,其次是第二个峰值的消光,没有看到柱不透明度测量。由于前景地形,东部方向的结果仅作为限制提供,南部的结果无法确定。Mastcam红色和绿色滤光片结果一致,但蓝色滤光片结果显示更高的分辨率,可能是由于低信噪比。上午的结果系统地高于下午的结果,可能表明大气混合。
2019-10-02 astro-ph.EP
Diversity of new Martian crater clusters informs meteoroid atmospheric interactions
本研究分析了火星上634个新发现的撞击坑集群,通过大样本统计揭示了流星体在火星大气中的碎裂规律及大气过滤效应,为理解流星体性质提供了更可靠的观测依据。
2023-03-12 astro-ph.EP
Martian atmospheric disturbances from orbital images and surface pressure at Jezero Crater, Mars, during Martian Year 36
本研究融合Perseverance地面气压与轨道图像,刻画MY36–37年Jezero的热潮汐、长周期振荡、云带和沙尘暴响应,并识别出相关斜压扰动与极区气旋涡旋。
2025-01-09 astro-ph.EP
Constraining the potential liquid water environment at Gale crater, Mars
火星科学实验室(MSL)的火星车环境监测站(REMS)现在已经在火星盖尔陨石坑进行了连续几个火星年的现场气象测量。在寻找液体形成的过程中,重要的是REMS对地面温度的测量以及对温度和相对湿度的空气测量,这是相对于冰而言的。这些数据可以限制盐水的表面和地下稳定性。在这里,我们使用更新的校准REMS数据和一致的相对湿度比较(即,w.r.t.液体vs w.r.t.冰),以调查整个MSL的遍历表面和地下液体的潜在形成。我们专门研究高氯酸钙潮解的可能性。我们的数据分析表明,在最初的1648溶胶中,表面盐水的形成并不有利,因为只有两次(溶胶1232和1311)的湿度-温度条件在误差范围内与液相一致。另一方面,地下环境的建模将支持浅层地下的盐水生产。事实上,我们发现,浅层地下低的热惯性地形($Γ\lesssim 300$ J米$^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$)可能偶尔有利于通过潮解形成盐水。具有$Γ\lesssim175$ J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$和具有$\gtrsim0.25$的双极型的地形最容易形成地下卤水。如果盐水形成,它们将发生在Ls 100 $^{\circ}$左右。它们的预测属性不符合特殊或不确定区域的要求,因此它们不会是我们所知道的潜在的生命宜居环境。
2018-11-02 astro-ph.EP
Characterization and mapping of surface physical properties of Mars from CRISM multi-angular data: application to Gusev Crater and Meridiani Planum
从颗粒(粒度、形状和内部结构)到其组织(表面粗糙度)的表面纹理分析提供了地质过程的信息。CRISM多角度观测(不同的发射角)允许表征表面散射行为,这取决于成分以及材料的物理性质(例如,晶粒尺寸、形状、内部结构、表面粗糙度)。在利用CRISM观测资料反演地表反射率的多角度方法进行大气校正后,利用单次散射、二项相函数、宏观粗糙度和二项对置效应反演Hapke光度模型,分析了不同几何条件下的地表反射率。创建表面光度图,以观察表面散射特性的空间变化,作为CRISM空间分辨率(200米/像素)的地质单元的函数。介绍了在位于古谢夫环形山和子午线平原的火星探测漫游车着陆场的应用,在那里可以进行轨道和现场观测。补充轨道观测(如CRISM光谱,热发射成像系统,高分辨率成像科学实验图像)用于解释估计的哈普克光度参数的物理性质。现场观测被用作地面实况,以验证解释。在CRISM观测(5x 10公里)内观察到不同的散射特性,表明表面受当地地质过程(如火山表面重塑,风成和影响过程)而不是区域或全球控制。观测结果与现场观测结果一致,从而验证了该方法和使用光度学来表征火星表面物理特性的可行性。
2015-03-21 astro-ph.EP
Chronology and Sources of Lunar Impact Bombardment
月球在3.9 Gyr前遭受了强烈的撞击轰击,这次轰击可能影响了整个太阳系。盆地的磁化特征和月球陨石坑的大小分布表明,大约3.85 Gyr前的最后一次撞击比以前认为的要小。我们探讨的贡献,原始火星越人口早期月球轰炸。我们发现,火星交叉人口最初衰变与80万年的半衰期,与长尾的幸存者集群暂时非火星交叉轨道之间的1.8和2 AU。这些幸存者的半衰期约为6亿年,是同一地区现存匈牙利小行星群的祖先。我们估计原始的火星穿越者人口大约有0.01-0.02地球质量。这样的初始人口与3.8 Gya之后没有月球盆地形成以及匈牙利群的质量相一致。由于他们比其他原始种群存活的时间更长,数量更多,火星穿越者是形成大多数月球陨石坑和盆地的最佳候选人,包括大多数的Nectarian系统。然而,这些残留的人口不能产生Imperial和Orientale盆地,它们形成得太晚,而且太大,无法成为顺利轰炸的一部分。我们认为,在一个离散的事件,盆地磁化签名和陨石坑的大小分布的盆地和陨石坑形成。这个晚期的“撞击物雨”可能是由一个灶神星大小的天体的碰撞破坏引发的,该天体来自这个原始的火星穿越种群(Wetherill,1975年),仍然可以与现在的小行星带a 3.9 Gya相媲美。这种潮汐扰动导致具有非小行星大小频率分布的非南极撞击物的轰击出现短暂的峰值,这与现有证据一致。[删节]
2011-11-30 astro-ph.EP
Mars2020 and Mars Sample Return
火星样品返回由三个独立的任务组成,其中第一个是Mars 2020漫游者,将于2021年2月18日在Jezero陨石坑着陆。我们在这里描述我们的遥感研究的一个特定的单位,露出在Jezero陨石坑,这可能是返回的样品套件的一部分。我们报告我们的努力来表征橄榄石单位使用的数据从CRISM仪器,包括晶粒尺寸和Fe/Mg(Fo)的橄榄石数。我们还讨论了天体生物学意义的单位类比的叠层石轴承早太古代Warrawoona组在西澳大利亚州。我们还讨论了MSR架构的当前状态。
2020-12-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Comparison of automated crater catalogs for Mars from Benedix et al. (2020) and Lee and Hogan (2021)
University of Toronto(多伦多大学)
该研究对比两份火星自动撞击坑目录,发现性能评估受指标影响,Benedix等人2020年的目录存在纬度相关性能下降及投影问题,建议用次级网络验证神经网络生成的科学数据集。
2023-08-28 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.CV
Impact chronology of leftover planetesimals
本研究利用三种类地行星形成模型的残余星子进行N体模拟,拟合出四阶段撞击衰减时间尺度,并约束太古代撞击主要源于残余星子,初始近日点分布决定下降速率。
2025-08-08 astro-ph.EP
Ice state evolution during spring in Richardson crater, Mars
火星的气候是由一个年度循环,这导致在冬季的CO $_{2}$冰冷凝,在极点达到一米厚,延伸数千公里。水和灰尘可能在冷凝过程中被捕获,并在升华过程中被释放。此外,冰可能是半透明的或颗粒状的,这取决于沉积过程(雪与直接冷凝)、退火效率和沉降过程。冰的透水性的确定对于确认或拒绝冷射流模型(也称为Kieffer模型)具有特别的意义。这项工作的重点是理查森火山口的沙丘领域,其中水,灰尘和CO $_{2}$周期之间的强相互作用进行了观察。利用辐射转移模型反演方法对近红外区的CRISM高光谱图像进行了分析。我们证明,在CO $_{2}$冰的状态,半透明状态是最常见的。对地表特征的监测显示,春季冰层厚度减少,这与气候模型的模拟结果一致。我们估计到CO $_{2}$冰的几ppmv非常低的灰尘含量,与冷喷流的形成情景一致。水的杂质约为0.1v,在春季几乎是稳定的,这表明水从升华的CO $_{2}$冰层表面逃逸。水冰的粒度在1至50微米的范围内变化。从这些结果中,我们提出了以下新的机制,小水冰粒悬浮:作为一个冷射流发生,各种大小的水冰粒从表面抬起。这些喷射发生在白天,此时来自升华的CO $_{2}$冰层的总体向上气体通量足够强,足以携带较小的颗粒,而较大的颗粒则回落到CO $_{2}$冰层上。较小的水颗粒被带走并整合到一般的大气环流中。
2018-06-19 astro-ph.EP
The Age and Erosion Rate of Young Sedimentary Rock on Mars
美杜莎槽沟组(Medusae Fossae Formation,MFF)是火星赤道附近的一个神秘沉积单元,其形成过程和绝对年龄都不确定。由于严重风蚀的表面,这是很难确定MFF的绝对模型年龄使用单参数模型的基础上的火山口的大小频率分布函数与现有的火山口计数数据。我们创建了一个新的双参数模型,估计年龄和一个恒定的侵蚀率($β$)通过处理作为一个随机泊松过程的陨石坑。我们的研究使用新的陨石坑计数数据收集的上下文相机图像的MFF和其他年轻的赤道沉积岩。根据我们的新模型,中央MFF在1.5 Gyr前形成$>$,侵蚀速率较低($<$ 650 nm yr $^{-1}$),而东部MFF、远东MFF和Zephyria Planum最有可能在1.5 Gyr前形成$<$,侵蚀速率较高($>$ 740 nm $^{-1}$)。盖尔陨石坑和东坎多的伊奥利斯山(非正式地称为夏普山)的顶部相对年轻,侵蚀率较低。基于估计的侵蚀速率(因为快速侵蚀允许亚稳定的浅冰),我们还确定了几个网站,包括Zephyria Planum,作为合理的位置浅的次表面赤道水冰,是可检测的伽马射线光谱或中子光谱。除了确认火星上的$<$ 1.5 Gyr沉积岩地层,并区分较老和较年轻的MFF网站,我们发现,快速侵蚀的位置有较年轻的年龄和MFF的位置与较慢的侵蚀有较老的最佳拟合年龄。
2022-11-01 astro-ph.EP physics.geo-ph
Machine-Learning-Driven New Geologic Discoveries at Mars Rover Landing Sites: Jezero and NE Syrtis
Indiana University-Purdue University(印第安纳大学与普渡大学印第安纳波利斯联合分校);California Institute of Technology(加州理工学院);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
本文利用CRISM光谱数据训练分层贝叶斯分类器,在Jezero和NE Syrtis发现多种水相关矿物,揭示了多阶段水活动历史,为Mars-2020火星车探测提供指导。
2019-09-05 astro-ph.EP cs.LG stat.ML
Low paleopressure of the Martian atmosphere estimated from the size distribution of ancient craters
火星大气层的衰减-主要是二氧化碳-是火星长期环境变化的一个组成部分,从曾经允许河流流动到今天的寒冷和干燥条件。陨石坑的最小尺寸可以作为行星大气古压力的代表,因为较薄的大气允许较小的物体以高速到达表面并形成陨石坑。火星上盖尔陨石坑附近的Aeolis Dorsa地区含有高密度的保存完好的古老陨石坑,这些陨石坑与河流沉积物互层,因此可以在河流活动期间限制大气密度。在这里,我们使用高分辨率的正射影像和数字地形模型从火星勘测轨道飞行器,以确定古老的陨石坑在Aeolis Dorsa的日期约3.6 Gyr前,并比较其大小分布与大气过滤模型的冲击。我们得到的上限为0.9 $\pm$ 0.1巴,上升到1.9 $\pm$ 0.2巴,如果边缘圆形台面-被解释为抗侵蚀的冲击坑的地板填充-被排除在外。我们假设目标属性适合沙漠冲积层:如果沉积物岩石样岩体强度类似于基岩的影响时,上限增加了一个因素,高达两个。如果火星在河流流动的时候没有稳定的多元大气层-正如我们的结果所表明的那样-那么温暖潮湿的CO2/H2O温室就被排除了,长期平均温度很可能低于冰点。
2017-12-10 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
ExoMars Raman Laser Spectrometer RLS, a tool for the potential recognition of wet target craters on Mars
在目前的工作中,近红外光谱,激光诱导紫外光谱,拉曼光谱和XRD技术已互补使用,进行全面的表征,从切萨皮克湾的影响结构(CBIS)选择的陆地模拟。所获得的数据清楚地突出了拉曼光谱在检测微量和痕量化合物中的关键作用,通过该作用可以推断出CBIS中发生的地质过程。除了使用商业系统外,还通过拉曼激光光谱仪(RLS)ExoMars模拟器进行了进一步的拉曼分析。该仪器是有效预测将于2021年在火星上部署的ExoMars/Raman系统科学能力的最可靠工具。通过模拟ExoMars任务漫游车设计确定的分析程序和操作限制,证明RLS ExoMars模拟器能够探测石英的非晶化,这构成了陨石坑撞击起源的分析线索。另一方面,对重晶石和菱铁矿这两种在热液条件下结晶的化合物的检测有助于间接确认撞击目标中是否存在水。此外,还评估了RLS ExoMars模拟器执行智能分子映射的能力。根据所获得的结果,为它的操作开发的算法提供了一个很大的分析优势,超过了大多数商业拉曼仪器所采用的自动分析系统,鼓励其应用于许多额外的科学和商业目的。
2021-01-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Iron Mobility During Diagenesis at Vera Rubin Ridge, Gale Crater, Mars
Currency探测器调查了一个被称为Vera Rubin山脊的地形结构,该结构与轨道光谱中的赤铁矿特征有关。在那里,Curtain遇到了被解释为湖相沉积物的泥岩,与夏普山底部Murray地层300 m厚的下伏沉积岩连续。虽然通过Mastcam和ChemCam光谱观测以及CheMin仪器原位确认了赤铁矿($α$ 2 O3)的存在,但与Murray地层相比,ChemCam和APXS均未观察到FeO $_T$(总氧化铁)丰度的任何显著增加。相反,Curvey发现了深色成岩特征,显示出非常高的FeO $_T$丰度,通常与浅色硫酸钙脉有关,但也作为寄主岩石中的晶体假像。这些富含铁的成岩特征主要在山脊上部的“灰色”露头中观察到,缺乏其他维拉鲁宾山脊露头的铁特征。其组成与无水氧化铁一致,因为铁的富集与任何其他元素的富集无关,也与挥发物的检测无关。在ChemCam反射光谱中缺乏铁吸收特征以及与暗色调晶体相关的六方晶体结构指向粗“灰色”赤铁矿。此外,邻近这些功能的主岩出现漂白,并显示低FeO $_T$含量以及Mn的耗尽,表明这些氧化还原敏感元素在成岩作用期间的动员。因此,地下水流体循环可以解释成岩作用期间铁的再活化和结晶赤铁矿的重结晶,以及在维拉鲁宾山脊露头中观察到的颜色变化。
2021-01-11 astro-ph.EP
In-situ crystallographic mapping constrains sulfate deposition and timing in Jezero crater, Mars
针对火星杰泽罗撞击坑Shenandoah地层钙硫酸盐沉积环境与时间不明的问题,研究团队开发原位晶体结构制图新技术,发现两处地层相似地点的硫酸盐分别形成于80米以上埋藏与浅地下环境,为评估宜居性提供多样本支撑。
2024-10-08 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
Water ice in the dark dune spots of Richardson crater on Mars
在这项研究中,我们评估的存在,冰的性质和属性-特别是水冰-发生在这些点使用HIRISE和CRISM观测,以及LMD全球气候模型。我们的研究主要集中在Richardson陨石坑(72°S,179°E),并覆盖南部的春季和夏季(LS 175° - 17 341°)。这些斑点有三个单元:暗核、灰环和亮晕。每一个单元都随着季节的推移而呈现出特征性的变化。在冬季,整个地区被CO2冰覆盖,并伴有H2O冰污染。黑斑形成于冬末春初。在春季,与周围明亮的富冰层相比,黑点位于10厘米厚的凹陷中。它们的光谱特征在于弱的CO2冰签名,可能是由于空间混合的CO2冰丰富和无冰区域内的像素,并从混合的表面签名,由于气溶胶散射。由风形成的明亮光环显示出比平均冰覆盖地形更强的CO2吸收,这与涉及CO2再冷凝的形成过程一致。根据光谱、形态学和建模方面的考虑,灰环是由一层几十微米的水冰组成的。两个来源/过程可能参与了灰环单元中水冰的富集:(i)初秋(在富含CO2的冬季层冷凝之前)或冬季期间(由于CO2层的冷捕获)在表面的水冰冷凝;(ii)负责暗斑的间歇泉活动喷射被水冰包围的尘埃颗粒。在任何情况下,在CO2完全升华之后,水冰在灰环单元中保持更长时间。最后,我们还寻找液态水在近红外CRISM光谱使用线性解混建模,但没有发现它的决定性证据。
2010-12-16 astro-ph.EP physics.geo-ph
Assessment of the probability of microbial contamination for sample return from Martian moons II: The fate of microbes on Martian moons
本文介绍了一个火星-卫星系统中微生物运输的案例研究。我们通过一项同伴研究(Fujita等人),使用撞击物理学研究了火星卫星上潜在撞击运输微生物的空间分布。我们使用了之前研究的灭菌数据。我们认为微生物主要来自火星上的祖尼尔陨石坑。我们发现,70-80%的微生物很可能分散在月球表面,除了流星体产生的厚厚的喷出物沉积物中的微生物外,由于辐射而迅速灭菌。另外20-30%可能被火星岩石撞击产生的陨石坑中坍塌层形成的厚风化层屏蔽了辐射。在厚厚的喷出物沉积物中可能存活的微生物总数估计比火星陨石坑低3-4个数量级。由于辐射灭菌,微生物浓度在水平方向上是不规则的,并且在很大程度上依赖于深度。在火卫一和火卫二上,被运输的微生物的存活率分别只有1 ppm和100 ppm,这表明运输过程和辐射严重影响了微生物的存活。对火星卫星微生物采样概率进行了研究。我们建议,从火星卫星的样品返回任务被归类为30 g样品和10 cm深度采样的无限制地球返回任务,即使在我们保守的情况下。我们还进行了全面的统计分析,包括采样概率的输入参数的不确定性的影响,采样的火卫一的风化层。返回样品最有可能受到微生物污染的概率估计比空间研究委员会(空间研委会)行星保护政策所确定的标准低两个数量级。
2019-07-17 astro-ph.EP
The SuperCam Infrared Spectrometer for the Perseverance Rover of the Mars2020 mission
我们介绍了SuperCam仪器套件的红外光谱仪,它使火星2020号火星车能够远程研究Jezero陨石坑内的火星矿物学。SuperCam IR光谱仪设计用于以5至20 nm的光谱分辨率采集1.3-2.6 $μ$ m域的光谱。1.15 mrad的视场与SuperCam提供的其他遥感技术的轴线对准:激光诱导击穿光谱,远程时间分辨拉曼和发光光谱,可见光反射光谱和显微成像。红外光谱可以从机器人臂工作区远距离获取,以探索Jezero陨石坑的矿物多样性,指导Perseverance Rover的采样任务,并记录样品的环境。我们目前的设计,性能,辐射校准,并在火星表面的预期操作。
2021-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Mars' Growth Stunted by an Early Giant Planet Instability
太阳系的许多动力学方面都可以用外行星经历一段轨道不稳定的时期来解释,这段时期有时被称为尼斯模型。虽然经常与月球陨石坑记录中被称为晚期重轰炸(LHB)的延迟峰值相关,但最近的工作表明,这一事件可能发生得更早;也许在类地行星形成的时期。虽然目前对陆地吸积的模拟可以再现太阳系的许多观测质量,但复制火星的小质量需要修改标准的行星形成模型。在这里,我们使用800动力学模拟表明,在太阳系外的早期不稳定性强烈影响类地行星形成,并定期产生适当大小的火星类似物。我们最成功的结果发生在类地行星在气体盘分散之后,在巨行星不稳定性开始之前,再演化1- 1000万年(Myr)的时候。在这些模拟中,在不稳定之前,火星区域已经开始吸积,但是由巨行星散射引起的动力学扰动从火星附近移除了大的胚胎。大的胚胎要么被喷射出来,要么被分散到地球和金星(在某些情况下是为了运送水),火星则作为搁浅的胚胎被留下。因此,一个早期的巨行星不稳定性可以在一个单一的模型中复制太阳系的内外。
2018-04-11 astro-ph.EP
A coupled model of episodic warming, oxidation and geochemical transitions on early Mars
用大气演化模型来描述火星的地质仍然是一个重大挑战。火星地质学的特点是,过去的证据表明,表面存在间歇性的液态水,地球化学表明,从潮湿到干燥和氧化性更强的表面条件缓慢而间歇地过渡。在这里,我们提出了一个新的模型,将减少温室气体和氧化由于氢逃逸的随机注射,调查这些不同的意见负责的条件。我们发现,火星在其早期历史中可能反复地从还原(富含H2)过渡到氧化(富含O2)的大气条件。我们的模型预测了一个普遍寒冷的早期火星,年平均温度低于240 K。如果峰值还原气体释放率和背景CO2水平足够高,它仍然表现出足够的阶段性温暖间隔,以降解火山口壁,形成山谷网络,并创造其他河流/湖泊特征。我们的模型还预测了大气中O2的瞬时积累,这有助于解释盖尔陨石坑中锰氧化物等氧化矿物的发生。我们认为,明显的Noachian-Hesperian过渡页硅酸盐沉积到硫酸盐沉积约35亿年前可以解释为一个综合的结果,增加行星氧化,减少地下水的可用性和不断减弱的火流星撞击通量,这大大减缓了表面硫酸盐的再活化和热化学破坏。最终,火星早期气候和表面化学的快速和重复变化将为任何新兴的微生物生命带来挑战和机遇。
2021-03-11 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
"Isocrater" impacts: Conditions and mantle dynamical responses for different impactor types
不同类型和大小的撞击物在一定条件下可以在行星上产生相同直径的最终陨石坑。我们从比例定律中推导出这种“等速率撞击”的条件,以及描述不同撞击物如何影响目标行星内部的关系;这些关系对于太小而无法影响地幔的撞击也是有效的。分析表明,在一个给定的等径线撞击,小行星撞击产生的异常在较小的空间范围内比彗星或类似的撞击内部。内部的差异可能有助于根据地球物理观测来确定形成特定陨石坑的抛射体的特征,并可能提供一种可能性,以帮助限制古代撞击物人口的人口统计。对水星、金星、月球和火星形成盆地的一系列数值模型说明了不同类型的撞击物对不同行星的动力学影响。它表明,大规模撞击的特征可能会在火星、月球和水星上保留到现在,那里的对流不那么强烈,大部分异常与不断增长的盖子合并。另一方面,它们的特征在金星上早就被破坏了,金星上强烈的对流和反复出现的岩石圈不稳定性消除了更大的相干异常。
2018-02-23 astro-ph.EP
V-type Near-Earth asteroids: dynamics, close encounters and impacts with terrestrial planets
与行星相撞的小行星在成分和分类类型上各不相同。近地小行星(NEAs)中有V型,即通过光谱观测分类的玄武岩小行星。在这项工作中,我们研究了V型近地小行星与地球、火星和金星以及月球相撞的概率。我们进行了相关性分析的V型小行星可能产生的陨石坑。为了实现这一目标,我们进行了数值模拟和统计分析的近距离接触和影响之间的V型近地小行星和类地行星在未来10万年。我们发现,V型近地小行星确实可以与所有行星,特别是地球发生撞击,平均每1200万年发生一次。地球上有四个可能由V型近地小行星造成的候选陨石坑。
2016-10-15 astro-ph.EP
InSight Pressure Data Recalibration, and Its Application to the Study of Long-Term Pressure Changes on Mars
对南极残留冰帽的观测表明冰帽可能受到侵蚀,导致全球大气质量增加。我们通过对Viking 1和InSight表面压力数据进行首次比较来测试这一假设,这些数据记录了40年的时间。这样的比较也使我们能够确定这两个时期之间的季节性冰盖的动态变化。为此,我们首先必须重新校准InSight压力数据,因为它们对传感器温度的敏感性出乎意料。然后,我们必须设计一个程序来比较远程压力测量。我们提出了两种表面压力插值方法在局部和全球尺度上做比较。Viking和InSight季节性表面压力变化的比较没有显示CO2循环中大于+-8 Pa的变化。这些结论得到了火星科学实验室(MSL)压力数据分析的支持。进一步与海盗2号轨道器和MARCI相机拍摄的南部季节性帽的图像进行比较,在40年的时间里,该帽的动态没有显着变化。在MY 34的全球风暴之后,只观察到北帽可能更大的延伸,但这种异常背后的物理机制还没有很好地确定。最后,MSL和InSight压力数据的第一次比较表明,在南部夏季,Gale陨石坑的压力不足,可能是由于陨石坑内悬浮着大量尘埃。
2022-09-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Hypotheses for near-surface exchange of methane on Mars
最近,好奇号探测器在火星上探测到了0.7 ppb的甲烷背景和7 ppb的甲烷峰值。这种原位测量重新定位了我们对火星环境及其生命潜力的理解,因为目前的理论并不涉及任何每年变化的甲烷地质源或汇。特别是,南部冬季的10倍海拔表明甲烷的来源尚未被发现。在这里,我们建议近地表水库可以解释这种变化。使用的温度和湿度测量从漫游车,我们发现,高氯酸盐在风化层潮解形成液体溶液,潮解进展到更深的地下在季节的甲烷尖峰。因此,我们提出以下三个可检验的假设。第一种情况是盖尔陨石坑的风化层在干燥时吸附甲烷,并在潮解时将甲烷释放到大气中。吸附能需要为36 kJ/mol,以解释甲烷峰值的大小,高于现有的实验室测量。第二种情况是微生物在液体溶液中将土壤中的有机物转化为甲烷。这种情况不需要风化层吸附,但需要火星上现存的生命。第三种情况是深层地下含水层产生甲烷爆发。对甲烷和水的持续现场测量以及对吸附和潮解的实验室研究将检验这些假设,并为近地表储层的存在及其与大气的交换提供信息。
2016-04-28 astro-ph.EP
UV production of methane from surface and sedimenting IDPs on Mars in light of REMS data and with insights for TGO
本文改进了模型预测的甲烷生产的紫外线照射行星际尘埃颗粒(IDP),现在火星科学实验室(MSL)火星车上的火星车环境监测站(REMS)仪器已经取得了第一次测量的紫外线环境在火星表面上,在盖尔陨石坑。一旦这些测量包括在一个紫外辐射转移模型,我们发现,模拟的紫外线溶胶集成能量在整个地球上平均低于35%的测量前估计,考虑到所有纬度和季节。这种减少反过来又减少了预计从个别积累的IDPs产生的甲烷,延长了它们的寿命,增加了必须积累的有机物的表面浓度,以释放足够的甲烷来平衡有机化合物对火星的积累。合理积累的内流离失所者的排放量可能高达约7.9 × 10 ^-4 ppbv sol^-1。地表沉积的有机碳越丰富,释放的甲烷浓度可能不超过3.9 ppbv sol^-1。对大气沉降过程中IDP产生的甲烷的研究表明,流星流中不超过0.32%的有机碳可能沉积在大气中。因此,这种过程既不能解释甲烷中观察到的峰值,也不能解释MSL观察到的低平衡值。相反,如果每年有< 80吨有机碳存活到地表,甲烷的大气寿命< 110年或UV-CH 4过程的效率<7%,则可以解释这种差异。假设减少碳输入循环在火星系统从这些过程中,土壤中的有机碳浓度和大气测量的甲烷观测MSL是一致的UV-CH 4过程。这种对国内流离失所者甲烷生产的改进及其地理和垂直影响。<abstract continues in paper>.
2017-10-03 astro-ph.EP
ISRU Implications for Lunar and Martian Plume Effects
实验、分析和模拟表明,一个足够大的火星着陆器的发动机排气羽流将在火星土壤中形成一个深的陨石坑,将喷出物吹到大约1公里的距离,用高动量的岩石撞击损坏着陆器的底部,并可能使着陆器倾斜,因为挖掘的洞在发动机关闭时坍塌成一个广泛的残留陨石坑。正因为如此,我们认为,我们将没有足够的安全裕度,以土地人类在火星上,除非我们机器人稳定土壤,形成原位着陆垫之前的任务。在恶劣的外星球环境中工作将需要大量时间来开发和认证新技术和现场着陆场建设程序。唯一能合理实现这一目标的地方是月球。
2021-04-12 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
Martian zeolites as a source of atmospheric methane
火星甲烷的起源仍然知之甚少。一个合理的解释是,甲烷可能是由玄武质地壳的热液蚀变或超镁铁岩的蛇纹石化产生的,产生氢并将地壳碳还原为甲烷。一旦形成,火星上的甲烷储存通常与隐藏的笼形水库的存在有关。在这里,我们认为属于沸石家族的菱沸石和斜发沸石可能在火星地下形成一个可信的甲烷储存库。由于存在许多火山地形,沸石预计将广泛分布在火星上,根据最乐观的估计,其全球等效层可能高达$\sim$ 1公里以上。如果菱沸石和斜发沸石中存在的火星甲烷直接来自地下的非生物来源,那么每年几毫米的局部层的不稳定可能足以解释目前的观测结果。从这些沸石中零星释放的甲烷要求它们在其演化过程中也保持与大气隔离。多年来的甲烷释放可能是由于几种机制,如影响,地震活动或侵蚀。如果火星上普遍存在从挖掘出的菱沸石和/或斜发沸石中释放出的甲烷,那么盖尔陨石坑周围这些沸石的存在可以解释火星科学实验室观察到的甲烷水平的变化。
2016-05-24 astro-ph.EP
The threat of Centaurs for terrestrial planets and their orbital evolution as impactors
半人马座是太阳系天体,其轨道位于木星和海王星的轨道之间。半人马座是近地天体的来源之一。因此,了解它们的轨道演变至关重要,在某些情况下,它们的轨道演变可能最终与类地行星相撞,并产生灾难性事件。我们研究了半人马座朝向太阳系内部的轨道演化,并估计了在晚重轰炸后与类地行星的近距离接触和撞击的数量,假设半人马座处于稳定状态。我们还估计了可能的陨石坑大小。我们计算出释放的水的近似数量:在地球上,这大约是现在总水量的0.00001。我们还发现了半人马座的子区域,可能的撞击物来自那里。虽然陨石坑的直径可以达到数百公里,但考虑到目前已知的半人马座人口,大多数陨石坑的直径都不到10公里。对于所有行星和平均直径为12公里的撞击物,自晚期重轰炸以来的平均撞击频率是地球每1.9 Gyr一次,金星每2.1 Gyr一次。对于较小的天体(例如> 1公里),在最近的太阳系中,撞击地球的频率为每1440万年一次,撞击金星的频率为每1310万年一次,撞击火星的频率为每4630万年一次。只有53%的半人马可以进入类地行星区域,7%的半人马可以与类地行星互动。
2018-10-07 astro-ph.EP
An 800-Million-Year-Old Impact Shower on the Terrestrial Planets from the Breakup of the Eulalia Parent Body
Southwest Research Institute(西南研究所);Astronomical Institute, Charles University(查理大学天文研究所);Albion College(阿尔比恩学院)
通过碰撞和动力学模型,将8亿年前的月球大型撞击事件与尤拉利亚小行星族的形成联系起来,表明其碎片进入木星3:1共振后导致月球和类地行星撞击率升高。
2026-06-03 astro-ph.EP
Raman Detection Threshold Measurements for Acetic Acid in Martian Regolith Simulant JSC-1 in the Presence of Hydrated Metallic Sulfates
几次测量,包括来自盖尔陨石坑的火星探测器样品分析仪器套件中的激光光谱仪的数据,测量了大气甲烷在0.7 ppbv(十亿分之一体积)水平的季节性变化。因此,已经提出了模型来理解甲烷的产生,包括新的化学,地质,气象和生物机制。生物模型通常依赖于产甲烷极端嗜古菌,这可能类似于一些地球上的生物,可以在实验室环境中进行详尽的研究。这种生物可能在涉及水和甲烷的地下生态系统中茁壮成长,因此可能在火星风化层中留下独特的生物特征,可以长期保存。由此产生的羧基、乙酰基和羟基与金属硫酸盐和风化层成分混合的混合物,如果浓度足够高,可以在下一次火星车任务中产生可检测的拉曼特征。在这里,我们测量的532 nm和780 nm的拉曼光谱的各种摩尔浓度的几种水合金属硫酸盐与JSC-1火星风化模拟物混合,以确定签名浓度阈值为孤立的C=O拉曼峰从乙酸。我们发现,使用532 nm激光器的Fe和Mg硫酸盐的拉曼峰从1608 cm-1附近的大多数碎片化分子拉曼谱带中去除,以产生在120 - 160 ppmv范围内的阈值,截止S/N为2。
2018-01-21 astro-ph.EP
A non-perturbative approach to computing seismic normal modes in rotating planets
提出了一种基于连续Galerkin方法的旋转行星地震简正波计算方法。特别注意分离出的基本频谱中存在的流体外核使用多项式滤波本征解。相关的弹性引力方程组,包括科里奥利力,进行混合有限元法,而自引力占与快速多极方法。我们的离散化利用完全非结构化的四面体网格的固体和流体区域。相关的特征值问题是解决了几个高度并行和计算效率的方法相结合。我们验证我们的三维结果在非旋转的情况下,使用恒定的弹性球的分析结果,以及从标准的“径向”算法的各向同性地球模型的数值结果。我们还验证了在旋转的情况下,但只有在缓慢旋转的制度,微扰理论适用的计算,因为没有其他独立的算法在一般情况下。该算法和代码被用来计算点谱的特征频率在几个地球和火星模型研究的非均匀性的影响在很大范围内的尺度。
2021-09-26 astro-ph.EP physics.comp-ph physics.geo-ph