“祝融”成功着陆,“火星博士”顺利答辩

  

  2021年5月15日,我国首次火星探测任务“天问一号”成功着陆于火星表面。

  yb体育网址95后火星科学博士孙宇,也于当天完成并通过了自己的毕业答辩。

孙宇的博士论文答辩现场

  孙宇是广州地化所第一个从事火星科学研究的博士研究生。从2016年我国首次自主火星探测任务立项、孙宇作为直博生入学起,其整个博士生涯均与我国首次火星探测任务的关键节点紧密相联。他师从广州地化所何宏平研究员和香港大学李一良教授,其博士论文主要关注柴达木盆地与火星的湖相碳酸盐沉积,旨在通过对类火星的封闭盆地中碳酸盐沉积相的研究,探讨火星上碳酸盐缺失以及与生物地球化学碳循环相关的科学问题。

  火星与地球同处于太阳系的宜居带内,是地球的姊妹行星。火星早期宜居环境的形成和消失、火星是否曾经形成生命等重大科学问题使其成为近年来深空探测的热点。但是,与火星有关的一些科学问题至今仍然没有明确的答案。比如:火星上的液态水何时消失?火星的全球二分性如何形成?火星表面的水化蚀变矿物中为何只有碳酸盐是缺失的?对这些关键问题的解释,不仅关系到火星本体科学的研究,也对我们认识地球宜居性的演变至关重要。在当前的行星研究中,鉴于发射探测器进行直接观测的局限性,另一个有效的研究手段是在地球上建立行星类似环境,通过结构、物质、化学和动力学等相似特征的类比,解释行星探测数据,同时指导探测的进行。柴达木盆地就是地球上最大的类火星环境之一。

  孙宇博士所研究的类火星环境处于地球生物圈的边缘地带,要到达他的研究地点,需先后途经青海省首府西宁、柴达木盆地东缘的德令哈,一路适应艰苦的高原荒漠气候,最终到达“中国最孤独的城市”——茫崖,它位于中国最大的四个无人区的中间地带。在五年的时间里,孙宇以茫崖市为基地,在4次野外工作的基础上,主要针对碳酸盐结核、碳酸盐鲕粒以及碳酸盐麻点岩石等样品开展工作。他研究了碳酸盐的成核作用这个在地球和火星的水体常见过程的机制及其古气候演化的意义;阐释了碳酸盐鲕粒的无机成因及保存蓝细菌伪枝藻素的天体生物学意义。通过对现有火星探测数据的分析,该研究工作还探讨了火星结核与火星表面岩石在极度干旱环境中的风化作用及古气候意义,并评估了碳酸盐鲕粒在火星上出现的可能性。在火星表面探测尚有局限的今天,这些研究结果对于我们认识火星上的碳酸盐沉积行为及古气候演变具有重要的参考意义,对于火星生命探测具有重要指示作用。

  相关研究成果以第一作者发表在国际地球与行星科学期刊《地球物理研究通讯》和《地球化学-地球物理-地球系统》上,为进一步准确把握火星表面的碳和水循环以及宜居性提供了重要材料。

孙宇博士在柴达木野外考察

孙宇的两位导师何宏平研究员和李一良教授在柴达木盆地沙漠带考察

  祝融号火星车成功登陆火星并发回火星表面的照片,使我国成为继美国之后第二个成功发射并着陆火星车的国家,走出了我国深空探测的坚实一步。孙宇作为我国自主培养的较早从事火星科学研究的博士生,在毕业之后将进入“天问一号”首席科学家潘永信院士的研究团队从事博士后研究工作,继续他的“火星研究之旅”。我们也期待在不久的将来,能有更多有志的青年学者加入到这支光荣的队伍中,为我国的深空探测事业贡献自己的力量。

祝融号火星车拍摄的火星表面照片

(科普办公室供稿)

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