作為太陽系中與地球最為相似的類地行星，火星因其表面豐富的古代水活動歷史和可能保存的古生命跡象，成為太陽系深空探測的熱門目標(biāo)之一。火星探索的其中一條主線是追尋與生命息息相關(guān)的水的線索。水是生命之源，理解火星上水含量和含水礦物的豐度，能幫助科學(xué)家更好地理解火星的地質(zhì)和氣候演化歷史，從而解密古代火星是否具有宜居性。
中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點實驗室研究人員利用歐洲宇航局火星快車的OMEGA光譜儀數(shù)據(jù)和美國宇航局火星軌道偵查器的CRISM光譜儀數(shù)據(jù)，對好奇號火星車的著陸區(qū)蓋爾撞擊坑的含水量和含水礦物的豐度進行了細致研究，估算出了該地區(qū)土壤的含水量并對含水礦物進行了定量填圖，并把結(jié)果與好奇號火星車的就位探測結(jié)果進行了比對。
分析發(fā)現(xiàn)，利用軌道遙感數(shù)據(jù)獲取的蓋爾撞擊坑區(qū)域的含水量與好奇號的就位探測結(jié)果高度吻合，從而驗證了本研究的水含量定量反演方法的正確性。而基于軌道數(shù)據(jù)礦物定量反演結(jié)果與好奇號的地面真值有一些差異，造成這種差異的影響可能來源于觀測區(qū)表面質(zhì)地、粒徑大小、觀測尺度的不同。雖然差異存在，但是定量分析填圖結(jié)果與CRISM本身的礦物參數(shù)圖非常一致，顯示出礦物定量反演方法在大范圍內(nèi)地質(zhì)制圖中的應(yīng)用潛力。
中國在2020年將首次實施火星探測任務(wù)，一次性完成"繞"、"落"、"巡"三大目標(biāo)。本研究建立的含水量和礦物豐度反演方法可以直接服務(wù)于我國2020火星探測任務(wù)。
文章發(fā)表在Astronomy&Astrophysics上，論文的第一作者和通訊作者是空間天氣學(xué)國家重點實驗室研究員劉洋。
圖1 火星蓋爾撞擊坑（左圖黑框處）的溫度和水含量。圖片來源：Liu et al. (2020).
圖2 好奇號火星車巡視路徑處的礦物豐度填圖。圖片來源：Liu et al. (2020)
來源：中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
