“祝融”成功著陸，“火星博士”順利答辯
2021年5月15日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”成功著陸于火星表面。
中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所95后火星科學(xué)博士孫宇，也于當(dāng)天完成并通過了自己的畢業(yè)答辯。
孫宇的博士論文答辯現(xiàn)場
孫宇是廣州地化所第一個從事火星科學(xué)研究的博士研究生。從2016年我國首次自主火星探測任務(wù)立項(xiàng)、孫宇作為直博生入學(xué)起，其整個博士生涯均與我國首次火星探測任務(wù)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)緊密相聯(lián)。他師從廣州地化所何宏平研究員和香港大學(xué)李一良教授，其博士論文主要關(guān)注柴達(dá)木盆地與火星的湖相碳酸鹽沉積，旨在通過對類火星的封閉盆地中碳酸鹽沉積相的研究，探討火星上碳酸鹽缺失以及與生物地球化學(xué)碳循環(huán)相關(guān)的科學(xué)問題。
火星與地球同處于太陽系的宜居帶內(nèi)，是地球的姊妹行星?；鹦窃缙谝司迎h(huán)境的形成和消失、火星是否曾經(jīng)形成生命等重大科學(xué)問題使其成為近年來深空探測的熱點(diǎn)。但是，與火星有關(guān)的一些科學(xué)問題至今仍然沒有明確的答案。比如：火星上的液態(tài)水何時消失？火星的全球二分性如何形成？火星表面的水化蝕變礦物中為何只有碳酸鹽是缺失的？對這些關(guān)鍵問題的解釋，不僅關(guān)系到火星本體科學(xué)的研究，也對我們認(rèn)識地球宜居性的演變至關(guān)重要。在當(dāng)前的行星研究中，鑒于發(fā)射探測器進(jìn)行直接觀測的局限性，另一個有效的研究手段是在地球上建立行星類似環(huán)境，通過結(jié)構(gòu)、物質(zhì)、化學(xué)和動力學(xué)等相似特征的類比，解釋行星探測數(shù)據(jù)，同時指導(dǎo)探測的進(jìn)行。柴達(dá)木盆地就是地球上最大的類火星環(huán)境之一。
孫宇博士所研究的類火星環(huán)境處于地球生物圈的邊緣地帶，要到達(dá)他的研究地點(diǎn)，需先后途經(jīng)青海省首府西寧、柴達(dá)木盆地東緣的德令哈，一路適應(yīng)艱苦的高原荒漠氣候，最終到達(dá)“中國最孤獨(dú)的城市”——茫崖，它位于中國最大的四個無人區(qū)的中間地帶。在五年的時間里，孫宇以茫崖市為基地，在4次野外工作的基礎(chǔ)上，主要針對碳酸鹽結(jié)核、碳酸鹽鮞粒以及碳酸鹽麻點(diǎn)巖石等樣品開展工作。他研究了碳酸鹽的成核作用這個在地球和火星的水體常見過程的機(jī)制及其古氣候演化的意義；闡釋了碳酸鹽鮞粒的無機(jī)成因及保存藍(lán)細(xì)菌偽枝藻素的天體生物學(xué)意義。通過對現(xiàn)有火星探測數(shù)據(jù)的分析，該研究工作還探討了火星結(jié)核與火星表面巖石在極度干旱環(huán)境中的風(fēng)化作用及古氣候意義，并評估了碳酸鹽鮞粒在火星上出現(xiàn)的可能性。在火星表面探測尚有局限的今天，這些研究結(jié)果對于我們認(rèn)識火星上的碳酸鹽沉積行為及古氣候演變具有重要的參考意義，對于火星生命探測具有重要指示作用。
相關(guān)研究成果以第一作者發(fā)表在國際地球與行星科學(xué)期刊《地球物理研究通訊》和《地球化學(xué)-地球物理-地球系統(tǒng)》上，為進(jìn)一步準(zhǔn)確把握火星表面的碳和水循環(huán)以及宜居性提供了重要材料。
孫宇博士在柴達(dá)木野外考察
孫宇的兩位導(dǎo)師何宏平研究員和李一良教授在柴達(dá)木盆地沙漠帶考察
祝融號火星車成功登陸火星并發(fā)回火星表面的照片，使我國成為繼美國之后第二個成功發(fā)射并著陸火星車的國家，走出了我國深空探測的堅(jiān)實(shí)一步。孫宇作為我國自主培養(yǎng)的較早從事火星科學(xué)研究的博士生，在畢業(yè)之后將進(jìn)入“天問一號”首席科學(xué)家潘永信院士的研究團(tuán)隊(duì)從事博士后研究工作，繼續(xù)他的“火星研究之旅”。我們也期待在不久的將來，能有更多有志的青年學(xué)者加入到這支光榮的隊(duì)伍中，為我國的深空探測事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。
祝融號火星車拍攝的火星表面照片
（科普辦公室供稿）
