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利用CRISM数据探测火星表面含水矿物及其演化

杨懿 金双根 薛岩松

杨懿, 金双根, 薛岩松. 利用CRISM数据探测火星表面含水矿物及其演化[J]. 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015
引用本文: 杨懿, 金双根, 薛岩松. 利用CRISM数据探测火星表面含水矿物及其演化[J]. 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015
YANG Yi, JIN Shuanggen, XUE Yansong. Identification and Geological Evolution of Hydrated Minerals at Holden and Jezero Impact Craters Mars Using MRO CRISM Hyperspectral Data[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015
Citation: YANG Yi, JIN Shuanggen, XUE Yansong. Identification and Geological Evolution of Hydrated Minerals at Holden and Jezero Impact Craters Mars Using MRO CRISM Hyperspectral Data[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015

利用CRISM数据探测火星表面含水矿物及其演化

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015

Identification and Geological Evolution of Hydrated Minerals at Holden and Jezero Impact Craters Mars Using MRO CRISM Hyperspectral Data

  • 摘要: 火星表层矿物识别是了解火星大气环境变化、表层地质环境的关键因素。通过确定火星表层矿物,分析矿物特性,了解火星的环境状态、地质演化以及火星的未来适居性。火星勘测轨道器(Mars reconnaissance orbiter,MRO)上搭载的紧凑型侦察成像仪(compact reconnaissance imaging spectrometer for Mars,CRISM)是针对火星矿物探测的最新的高光谱成像仪,以很高的光谱分辨率覆盖可见光至近红外波段,为火星表面的矿物分布及区域填图提供了可能。通过光谱匹配及计算CRISM光谱参数综合产品,分析了火星Jezero以及Holden撞击坑内的矿物成分及其演化。Jezero与Holden因其复杂而关键的地质特征,被列为火星2020登陆任务的备选登陆点。对这两个地点的矿物探测与填图分析不仅可进一步分析火星典型地质特征以及演化,而且还可以为未来的火星登陆点分析提供现实意义。在研究区域已检测到与水成蚀变相关的含水硅酸盐类以及碳酸盐类与含水硫酸盐类。水合矿物增加了这些区域曾经含水的可能性,且矿物的多样性表明研究区地质环境经历了不同的变化,其中Jezero地区不同于火星的绝大多数地区从中性环境到酸性环境的演化,有可能经历了从中性环境到碱性环境的演化。
  • [1] Barlow N G. Mars:an introduction to its interior,surface and atmosphere[M]. Cambridge:Cambridge University Press,2008,303.
    [2] 韩同林. 火星地貌与地质[M]. 北京:地质出版社,2007.Han T L. Martian landforms and geology[M]. Beijing:Geological Publishing House,2007.
    [3] Bibring J P,Soufflot A,Berthé M,et al. OMEGA:Observatoire pour la Minéralogie,l'Eau,les Glaces et l'Activité[J]. Mars Express the Scientific Payload,2004(1240):37-49.
    [4] Bibring J P,Langevin Y,Gendrin A,et al. Mars surface diversity as revealed by the OMEGA/Mars Express observations[J]. Science,2005,307(5715):1576-1581.
    [5] Bibring J P,Langevin Y,Mustard J F,et al. Global mineralogical and aqueous mars history derived from OMEGA/Mars Express data[J]. Science,2006,312(5772):400-404.
    [6] Gendrin A,Mangold N,Bibring J P,et al. Sulfates in martian layered terrains:the OMEGA/Mars Express view[J]. Science,2005,307(5715):1587-1591.
    [7] Yves L,FranOis P,Bibring J P,et al. Sulfates in the north polar region of Mars detected by OMEGA/Mars express[J]. Science,2005,307(5715):1584-1589.
    [8] Murchie S,Arvidson R,Bedini P,et al. Compact reconnaissance imaging spectrometer for Mars (CRISM) on Mars reconnaissance orbiter (MRO)[J]. Journal of Geophysical Research,2007,112(E5):431-433.
    [9] Mustard J F,Murchie S L,Pelkey S M,et al. Hydrated silicate minerals on Mars observed by the Mars reconnaissance orbiter CRISM instrument[J]. Nature,2008,454(7202):305-309.
    [10] Mcguire P C,Bishop J L,Brown A J,et al. An improvement to the volcano-scan algorithm for atmospheric correction of CRISM and OMEGA spectral data[J]. Planetary & Space Science,2009,57(7):809-815.
    [11] Murchie S L,Mustard J F,Ehlmann B L,et al. A synthesis of Martian aqueous mineralogy after 1 Mars year of observations from the Mars reconnaissance orbiter[J]. Journal of Geophysical Research Planets,2009,114(E2):396-412.
    [12] Murchie S L,Seelos F P,Hash C D,et al. Compact reconnaissance imaging spectrometer for Mars investigation and data set from the Mars reconnaissance orbiter's primary science phase[J]. Journal of Geophysical Research,2009(114):1-15.
    [13] 陈述彭. 遥感地学分析[M]. 北京:测绘出版社,1990.Chen S P. Geography analysis for remote sensing[M]. Beijing:Surveying and Mapping Press,1990.
    [14] 浦瑞良,宮鹏. 高光谱遥感及其应用[M]. 北京:高等敎育出版社,2000.Pu R L,Gong P. Hyperspectral remote sensing and its applications[M]. Beijing:Higher Education Press,2000.
    [15] 张良培,张立福. 高光谱遥感[M]. 北京:测绘出版社,2011.Zhang L P,Zhang L F. Hyperspectral remote sensing[M]. Beijing:Surveying and Mapping Press,1990
    [16] Pelkey S M,Mustard J F,Murchie S,et al. CRISM multispectral summary products:parameterizing mineral diversity on Mars from reflectance[J]. Journal of Geophysical Research:Planets,2007,112(E8):1-18.
    [17] Cabrol N A,Grin E A,Newsom H E,et al. Hydrogeologic evolution of Gale crater and its relevance to the exobiological exploration of Mars[J]. Icarus,1999,139(2):235-245.
    [18] Clark R N,King T V V,Klejwa M,et al. High spectral resolution reflectance spectroscopy of minerals[J]. Journal of Geophysical Research:Solid Earth,1990,95(B8):12653-12680.
    [19] Arvidson R E,Poulet F,Bibring J P,et al. Spectral reflectance and morphologic correlations in eastern Terra Meridiani,Mars[J]. Science,2005,307(5715):1591-1594.
    [20] Giese R F. Kaolin minerals; structures and stabilities[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry,1988,19(1):29-66.
    [21] 张渊智,安璐,黄朝君. 基于天空风化的尖晶石二向性反射特性研究[J]. 深空探测学报,2014,1(3):210-213.Zhang Y Z,An L,Huang Z J. The study of bidirectional reflectance feature of the spinel based on the space weathering[J]. The Journal of Deep Space Exploration,2014,1(3):210-213.
    [22] Gaffey S J. Spectral reflectance of carbonate minerals in the visible and near infrared (O. 35-2.55 microns);calcite,aragonite,and dolomite[J]. American Mineralogist,1986,71(1-2):151-162.
    [23] Hunt G R,Salisbury J W. Visible and near infrared spectra of minerals and rocks:Ⅱ. carbonates[J]. Modern Geology,1971(2):23-30.
    [24] Ehlmann B L,Mustard J F,Murchie S L,et al. Orbital identification of carbonate-bearing rocks on Mars[J]. Science,2008,322(5909):1828-1832.
    [25] Ehlmann B L,Mustard J F,Fassett C I,et al. Clay minerals in delta deposits and organic preservation potential on Mars[J]. Nature Geoscience,2008,1(6):355-358.
    [26] Ehlmann B L,Mustard J F,Swayze G A,et al. Identification of hydrated silicate minerals on Mars using MRO-CRISM:geologic context near Nili Fossae and implications for aqueous alteration[J]. Journal of Geophysical Research:Planets,2009,114(10):1-33.
  • [1] 徐侃彦, 马玲玲, 印红, 张秦, 邹乐洋.  载人火星探测的行星保护 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(1): 23-30. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.004
    [2] 徐侃彦, 马玲玲, 印红, 张轶男.  火星无人探测与行星保护 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(1): 9-15. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.002
    [3] 丹尼尔T.布瑞特.  小行星与陨石的光谱联系 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(5): 437-447. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.05.004
    [4] 孙博文, 何章鸣, 王炯琦.  基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
    [5] 傅惠民, 杨海峰, 文歆磊.  自识别自校准Kalman滤波方法 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 398-402. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.013
    [6] 孔令高, 张爱兵, 田峥, 郑香脂, 王文静, 刘勇, 丁建京.  自主火星探测高集成离子与中性粒子分析仪 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(2): 142-149. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.02.005
    [7] 刘庆会.  火星探测VLBI测定轨技术 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(5): 435-441. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.005
    [8] 耿言, 周继时, 李莎, 付中梁, 孟林智, 刘建军, 王海鹏.  我国首次火星探测任务 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(5): 399-405. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.001
    [9] 关昭, 乔卫东, 杨建峰, 薛彬, 陶金有.  火星多光谱相机的地面几何标定研究 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(5): 465-471. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.009
    [10] 舒嵘, 徐卫明, 付中梁, 万雄, 袁汝俊.  深空探测中的激光诱导击穿光谱探测仪 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(5): 450-457. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.007
    [11] 李建军, 王大轶.  摄动因素对火星环绕段轨道长期影响研究 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 77-81. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.012
    [12] 彭松, 贾阳, 陈百超.  火星车绝对定位方法选择 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 140-144. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.007
    [13] 党兆龙, 陈百超.  火星土壤物理力学特性分析 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 129-133,144. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.005
    [14] 于登云, 孙泽洲, 孟林智, 石东.  火星探测发展历程与未来展望 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 108-113. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.002
    [15] 于正湜, 崔平远.  行星着陆自主导航与制导控制研究现状与趋势 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(4): 345-355. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.006
    [16] 饶炜, 孙泽洲, 孟林智, 王闯, 吉龙.  火星着陆探测任务关键环节技术途径分析 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 121-128. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.004
    [17] 孟林智, 董捷, 许映乔, 王硕.  无人火星取样返回任务关键环节分析 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 114-120,128. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.003
    [18] 丁萌, 李海波, 曹云峰, 庄丽葵.  基于光学图像的撞击坑识别研究综述 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(3): 195-202. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.001
    [19] 吴伟仁, 王大轶, 毛晓艳, 黄翔宇.  基于月面单幅图像的软着陆障碍识别与安全区选取方法 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(4): 262-268. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.04.003
    [20] 徐青, 耿迅, 蓝朝祯, 邢帅.  火星地形测绘研究综述 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(1): 28-35.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-28
  • 修回日期:  2015-11-04

利用CRISM数据探测火星表面含水矿物及其演化

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015

摘要: 火星表层矿物识别是了解火星大气环境变化、表层地质环境的关键因素。通过确定火星表层矿物,分析矿物特性,了解火星的环境状态、地质演化以及火星的未来适居性。火星勘测轨道器(Mars reconnaissance orbiter,MRO)上搭载的紧凑型侦察成像仪(compact reconnaissance imaging spectrometer for Mars,CRISM)是针对火星矿物探测的最新的高光谱成像仪,以很高的光谱分辨率覆盖可见光至近红外波段,为火星表面的矿物分布及区域填图提供了可能。通过光谱匹配及计算CRISM光谱参数综合产品,分析了火星Jezero以及Holden撞击坑内的矿物成分及其演化。Jezero与Holden因其复杂而关键的地质特征,被列为火星2020登陆任务的备选登陆点。对这两个地点的矿物探测与填图分析不仅可进一步分析火星典型地质特征以及演化,而且还可以为未来的火星登陆点分析提供现实意义。在研究区域已检测到与水成蚀变相关的含水硅酸盐类以及碳酸盐类与含水硫酸盐类。水合矿物增加了这些区域曾经含水的可能性,且矿物的多样性表明研究区地质环境经历了不同的变化,其中Jezero地区不同于火星的绝大多数地区从中性环境到酸性环境的演化,有可能经历了从中性环境到碱性环境的演化。

English Abstract

杨懿, 金双根, 薛岩松. 利用CRISM数据探测火星表面含水矿物及其演化[J]. 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015
引用本文: 杨懿, 金双根, 薛岩松. 利用CRISM数据探测火星表面含水矿物及其演化[J]. 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015
YANG Yi, JIN Shuanggen, XUE Yansong. Identification and Geological Evolution of Hydrated Minerals at Holden and Jezero Impact Craters Mars Using MRO CRISM Hyperspectral Data[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015
Citation: YANG Yi, JIN Shuanggen, XUE Yansong. Identification and Geological Evolution of Hydrated Minerals at Holden and Jezero Impact Craters Mars Using MRO CRISM Hyperspectral Data[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 187-194. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.015
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