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在宾夕法尼亚州中部一个温暖的夏日夜晚,黄昏的微光被黑暗所取代。萤火虫在表演它们的夜间灯光秀,蟋蟀在演奏宁静的夏日配乐。在地球上空,晴朗的夜空闪烁着星星。这是一个完美的观星之夜。
但这是一个特别的夜晚。几小时后,一场流星雨将呈现自然界最壮观的景象之一。听到这个消息,一个不想错过天象的小女孩说服她的姐姐晚上睡在外面。当流星体进入大气层并在快速移动的光带中燃烧时,两个孩子感到惊奇。
这是梅丽莎·莱恩的美好回忆,87年的博士,就是她说服了我。莱恩今天仍然仰望天空,她的大部分注意力都转向了火星。但她没有在自家后院露营,而是在亚利桑那州的行星科学研究所(PSI)担任高级科学家。她使用热发射光谱来确定这颗红色星球上岩石的矿物成分(或者,正如她所说的,火星的矿物成分) 赭石行星)。
莱恩是富兰克林马歇尔学院为数不多的毕业生之一,他们在蓬勃发展的火星研究领域开创了自己的事业。Martha Gilmore, 91届博士,卫斯理大学地球与环境科学副教授,是一名专攻火星的行星地质学家。丽贝卡·伊比·威廉姆斯博士,95年,作为PSI的研究科学家,将地球上的地貌与火星上的地貌进行比较。2000年,美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星地质学家Jake Bleacher博士与F&M大学的地球科学副教授Andy de Wet合作,确定火星上的特殊特征是由水还是流动的熔岩造成的。
今年3月,F&M的火星探测器降落在休斯敦,参加第41届月球与行星科学年会(LPSC),这是行星科学家每年的标志性活动。他们是各自领域的明星。如今,在火星研究的最前沿,校友们始终认为F&M为他们的职业生涯奠定了坚实的基础。
“就本科地质学而言,F&M是全国顶尖的学校之一,”Bleacher说。“地质系给了我很多野外经验,而F&M大学也教会了我如何写作。我在职业生涯中遇到的人,在我们这个领域受人尊敬的人,都非常了解F&M。”
“这有点像左转,”莱恩说。“我大二的室友,87届的玛丽·卡德玛托里鼓励我选修地质学课程。我最不需要的就是再上一门实验课。但我接受了,找到了一份立竿见影的爱情。我被它迷住了,喜欢实地考察。这个职位很适合我。”
从F&M大学毕业后,莱恩在杜克大学海洋实验室担任研究技术员。在那里的时候,她去了趟圣路易斯,去拜访她在F&M大学的朋友Jennifer Smith Boylan,她87年毕业,是圣路易斯华盛顿大学的研究生,她还去参加了在圣路易斯举行的美国地质学会会议。在那里,博伊兰把莱恩介绍给了她的朋友、美国宇航局喷气推进实验室的杰夫·普劳特。
“当他描述他的研究时,我说,‘这就是我喜欢的,’”莱恩说。“在他的指导下,我决定攻读行星科学博士学位。某些人和事把我推向了那个方向。但从我还是个孩子的时候起,它就一直在我内心酝酿。”
现在莱恩正试图弄清楚火星内部正在酝酿着什么。她的研究探索了热发射光谱及其利用火星全球勘测者热发射光谱仪(TES)的数据在火星上识别矿物的潜力。与威廉姆斯一起,她也是火星奥德赛热发射成像系统(THEMIS)团队的一名参与科学家。Lane说,TES和THEMIS是互补的工具,数据集可以协同使用。
莱恩说:“我们测量了火星发出的热量,并特别注意数据中的吸收特征,这些特征告诉我们火星表面的矿物质。”“当我们第一次开始解释和理解这些数据时,感觉非常棒。我们在火星上发现了大量的粗赤铁矿,赤铁矿是在水中形成的。每次有新发现,我都会想,‘哇,我是地球上为数不多的知道这些的人之一。’”
莱恩强调,耐心在行星地质学家的工作中扮演着重要的角色,因为从轨道或探测车收集数据需要很长时间,因为“我们不能只是跳上去捡一块石头,”她说。在地球上,地质学家经常使用岩石锤来检查风化岩石的内部。在火星上,我们无法清楚地看到原始岩石,因为所有东西都被灰尘覆盖着。这是一个很大的谜题,而这正是吸引人的地方。”
当一辆在火星表面收集数据的火星探测车车轮被撞坏时,莱恩特别着迷。偶然的机会,损坏的车轮拖过地表时露出了白色的土壤。“白色土壤是硫酸铁,它只存在于酸性环境中,”她说。“每个人都预测火星上有很多碳酸盐,它们是在碱性环境中形成的。这是一个真正的“啊哈”时刻,改变了我们对我们会发现哪些矿物质以及火星上的条件的所有期望。
“火星充满了惊喜,它将继续如此。”
“我想成为一名天文学家,”吉尔摩说。“在CTY,我学习了天文学和地质学课程。有一年,我们去西弗吉尼亚州实地考察,在那里我提到我想研究其他行星的地质学。教练说,‘有一个场地可以让你这么做。’”
从那时起,吉尔摩知道她想成为一名行星地质学家。几年后,她在大学三年级之前以转学生的身份回到了F&M。“我知道我想为我的事业做什么,但我不知道F&M的地质学项目有多棒。他们把我训练得很好。”
在她职业生涯的早期,吉尔摩把大部分时间都花在了研究太阳系中的另一颗行星上——地球的内邻金星。在布朗大学获得博士学位后,她在美国宇航局的喷气推进实验室工作,2000年登陆卫斯理大学。
的 火星探路者1997年的任务为吉尔摩和她的同事们开辟了一个新的研究领域。“作为行星地质学家,我们去哪里有数据,”她说。“所有这些数据集、相机和光谱仪都是一个巨大的飞跃。它引发了一场对火星认识的革命。”
Gilmore对火星上的水的历史很感兴趣,这是近年来空间科学的一个热门话题。她将卫星摄影与红外成像结合起来,探索可能存在大型水体的区域。确定岩石的矿物学使吉尔摩能够弄清楚岩石的来源,以及水在它们的历史中是否起过作用。
Gilmore说:“能够监测水的古代历史真是太棒了。”“我们知道火星上有过多次水,但不知道水的数量。我想弄清楚那里有多少水,持续了多久。”
Gilmore也在为火星探测器开发软件。该软件将帮助火星车在旅途中识别矿物,并与地球上的科学家联系,让他们知道这一点。类似的仪器目前也在探测火星上的尘暴。
尽管如此,吉尔摩说,人类的最终目标是收集火星土壤和岩石的样本。她说:“我们对地球的了解大部分来自岩石分析。”“由于阿波罗计划带回的岩石,我们对月球有了很多了解。最理想的是带回火星样本。今年夏天,Gilmore参加了行星科学十年调查,这是美国宇航局的一项倡议,旨在确定行星科学的状况并规划未来的太空任务。作为调查小组的一员,她正在帮助塑造美国未来10年的太空探索。
“我们已经认识到火星上流动的水的历史要长得多,”威廉姆斯说,他是一名参与THEMIS仪器的科学家 火星奥德赛号. “但我们仍在整理气候的振荡,以找出水可能存在的时间。我们想知道它是什么时候流出的,持续了多久。”
威廉姆斯特别感兴趣的是倒置的地形,尤其是河道和山谷。如果谷底比周围的墙壁更耐磨损,侵蚀就会产生倒立的地貌。“我对各种水雕地貌都很感兴趣,”她说。“在我研究生毕业后的第一份工作中,我瞄准了一台捕捉火星图像的相机。我不断看到类似河流构造的地貌,但它们看起来也像山脊。”
威廉姆斯决定在犹他州研究类似的地貌,这要归功于她与父亲大卫·伊比博士的一次谈话。大卫·伊比博士是一位地质学家,也是科罗拉多州伊比岩石学与咨询公司的老板。“我爸爸说,‘哦,是的,我们在犹他州见过倒转的河道,’”她说。“我们必须共同努力。对你爸爸颐指气使,让他去量东西是很有趣的。但我想说清楚我们之间的分歧。我会说,‘不,爸爸,你研究地球,我研究火星。’”
这段经历让威廉姆斯回到了她在F&M大学读本科的日子,当时她打算主修物理学。她说:“为了安抚父亲,我上了地理课,后来这成了我的专业。”事情变得更加清晰,我把所有的时间都花在了普费弗(现在的哈克曼物理科学大楼)。F&M为我提供了在现场工作的工具。”
去年秋天,威廉姆斯扩大了她在犹他州的研究,她花了几天的时间来到了澳大利亚大陆最北端约克角半岛的一个偏远地区。与茂密的植被和众多的野生动物作斗争,她成功地找到了带有胶结溪流沉积物的岩石露头。
澳大利亚之行强化了威廉姆斯的信念,即没有什么可以代替亲自测量。出于这个原因,她对奥巴马总统将重点放在月球以外的太空探索计划持谨慎乐观态度。
她说:“我认为新的道路可以重新确立美国在太空领域的领导地位。”“我希望我们离把人类送上火星更近了一步,但这需要巨大的承诺。我确实希望能够实现对类地行星的载人探索。我们会很快学到很多东西。”
即使火星上的一个特征看起来像是由水形成的,也不排除其他可能性。问问Jake Bleacher和Andy de Wet就知道了,他们花了无数个小时研究火星ascreeus Mons火山西南侧的一个通道。它是被统称为塔尔西斯蒙特斯的三座群聚火山之一,被认为是火星上水基侵蚀的明确证据。
然而,Bleacher和de Wet认为熔岩形成了这条通道。今年3月,他们在休斯顿的LPSC上公布了他们的研究结果。
“NASA正在太阳系中寻找可居住的地方,这需要水,”Bleacher说。“在火星上,我们正在寻找水可能以液体形式流动的地方。但我们必须谨慎,因为有些人已经妄下定论。我们正在退后一步,以确保我们得出正确的结论。”
Bleacher在F&M主修地质学,近年来与他的本科导师de Wet建立了专业合作关系。2008年,当米歇尔·特朗布尔(Michele Trumble)在戈达德与Bleacher一起实习并参与同一个项目时,F&M的联系变得更加紧密。“随着更多的图像汇集在一起,米歇尔帮助绘制了部分频道的地图,”Bleacher说。
Bleacher说,自从第一批火星图像到达地球以来,关于火星上的水和熔岩的争论就一直在发生。去年,德维特继续了特朗布尔的工作,并意识到熔岩可能创造了这个频道,富兰克林和马歇尔社区的成员参与了这场辩论。
“随着越来越多的图像被发送到美国宇航局并进行处理,我们可以看到最初看起来像河道的地方显然是火山性质的,”德韦特说。“当我下载这些照片时,这一点变得非常明显。我们并不是说火星上没有水,只是说这个特殊的特征不是由水形成的。”
当他不研究古代火星熔岩通道时,Bleacher花了很多时间在美国宇航局的沙漠研究和技术研究(D-RATS)的野外。D-RATS是一个由工程师和研究伙伴组成的团队,通过测试漫游者和地面支持的操作概念,为人类-机器人探索做准备。他的大部分实地研究都是在新墨西哥州、亚利桑那州、夏威夷和莫哈韦沙漠的熔岩流上进行的。
Bleacher说,他的职业生涯回到了原点,尤其是在与Trumble合作之后。他记得有一天,一名F&M毕业生回到校园,在系里做报告时影响了他自己的职业决定。这个人就是玛莎·吉尔摩。
富兰克林和马歇尔大学的毕业生和教职员工站在火星研究的最前沿
在宾夕法尼亚州中部一个温暖的夏日夜晚,黄昏的微光被黑暗所取代。萤火虫在表演它们的夜间灯光秀,蟋蟀在演奏宁静的夏日配乐。在地球上空,晴朗的夜空闪烁着星星。这是一个完美的观星之夜。
但这是一个特别的夜晚。几小时后,一场流星雨将呈现自然界最壮观的景象之一。听到这个消息,一个不想错过天象的小女孩说服她的姐姐晚上睡在外面。当流星体进入大气层并在快速移动的光带中燃烧时,两个孩子感到惊奇。
这是梅丽莎·莱恩的美好回忆,87年的博士,就是她说服了我。莱恩今天仍然仰望天空,她的大部分注意力都转向了火星。但她没有在自家后院露营,而是在亚利桑那州的行星科学研究所(PSI)担任高级科学家。她使用热发射光谱来确定这颗红色星球上岩石的矿物成分(或者,正如她所说的,火星的矿物成分) 赭石行星)。
莱恩是富兰克林马歇尔学院为数不多的毕业生之一,他们在蓬勃发展的火星研究领域开创了自己的事业。Martha Gilmore, 91届博士,卫斯理大学地球与环境科学副教授,是一名专攻火星的行星地质学家。丽贝卡·伊比·威廉姆斯博士,95年,作为PSI的研究科学家,将地球上的地貌与火星上的地貌进行比较。2000年,美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星地质学家Jake Bleacher博士与F&M大学的地球科学副教授Andy de Wet合作,确定火星上的特殊特征是由水还是流动的熔岩造成的。
今年3月,F&M的火星探测器降落在休斯敦,参加第41届月球与行星科学年会(LPSC),这是行星科学家每年的标志性活动。他们是各自领域的明星。如今,在火星研究的最前沿,校友们始终认为F&M为他们的职业生涯奠定了坚实的基础。
“就本科地质学而言,F&M是全国顶尖的学校之一,”Bleacher说。“地质系给了我很多野外经验,而F&M大学也教会了我如何写作。我在职业生涯中遇到的人,在我们这个领域受人尊敬的人,都非常了解F&M。”
一个迷人的谜题
即使从小就对太空感兴趣,莱恩直到大学毕业后才知道自己想成为一名行星科学家。事实上,她在F&M入学的目的是成为一名医学预科生。“这有点像左转,”莱恩说。“我大二的室友,87届的玛丽·卡德玛托里鼓励我选修地质学课程。我最不需要的就是再上一门实验课。但我接受了,找到了一份立竿见影的爱情。我被它迷住了,喜欢实地考察。这个职位很适合我。”
从F&M大学毕业后,莱恩在杜克大学海洋实验室担任研究技术员。在那里的时候,她去了趟圣路易斯,去拜访她在F&M大学的朋友Jennifer Smith Boylan,她87年毕业,是圣路易斯华盛顿大学的研究生,她还去参加了在圣路易斯举行的美国地质学会会议。在那里,博伊兰把莱恩介绍给了她的朋友、美国宇航局喷气推进实验室的杰夫·普劳特。
“当他描述他的研究时,我说,‘这就是我喜欢的,’”莱恩说。“在他的指导下,我决定攻读行星科学博士学位。某些人和事把我推向了那个方向。但从我还是个孩子的时候起,它就一直在我内心酝酿。”
现在莱恩正试图弄清楚火星内部正在酝酿着什么。她的研究探索了热发射光谱及其利用火星全球勘测者热发射光谱仪(TES)的数据在火星上识别矿物的潜力。与威廉姆斯一起,她也是火星奥德赛热发射成像系统(THEMIS)团队的一名参与科学家。Lane说,TES和THEMIS是互补的工具,数据集可以协同使用。
莱恩说:“我们测量了火星发出的热量,并特别注意数据中的吸收特征,这些特征告诉我们火星表面的矿物质。”“当我们第一次开始解释和理解这些数据时,感觉非常棒。我们在火星上发现了大量的粗赤铁矿,赤铁矿是在水中形成的。每次有新发现,我都会想,‘哇,我是地球上为数不多的知道这些的人之一。’”
莱恩强调,耐心在行星地质学家的工作中扮演着重要的角色,因为从轨道或探测车收集数据需要很长时间,因为“我们不能只是跳上去捡一块石头,”她说。在地球上,地质学家经常使用岩石锤来检查风化岩石的内部。在火星上,我们无法清楚地看到原始岩石,因为所有东西都被灰尘覆盖着。这是一个很大的谜题,而这正是吸引人的地方。”
当一辆在火星表面收集数据的火星探测车车轮被撞坏时,莱恩特别着迷。偶然的机会,损坏的车轮拖过地表时露出了白色的土壤。“白色土壤是硫酸铁,它只存在于酸性环境中,”她说。“每个人都预测火星上有很多碳酸盐,它们是在碱性环境中形成的。这是一个真正的“啊哈”时刻,改变了我们对我们会发现哪些矿物质以及火星上的条件的所有期望。
“火星充满了惊喜,它将继续如此。”
古代水的历史
Gilmore的行星科学之路始于F&M校园,那时她12岁。连续三年,她参加了约翰霍普金斯大学青年才俊中心(CTY)的暑期项目,该项目每年夏天仍在学院举行。“我想成为一名天文学家,”吉尔摩说。“在CTY,我学习了天文学和地质学课程。有一年,我们去西弗吉尼亚州实地考察,在那里我提到我想研究其他行星的地质学。教练说,‘有一个场地可以让你这么做。’”
从那时起,吉尔摩知道她想成为一名行星地质学家。几年后,她在大学三年级之前以转学生的身份回到了F&M。“我知道我想为我的事业做什么,但我不知道F&M的地质学项目有多棒。他们把我训练得很好。”
在她职业生涯的早期,吉尔摩把大部分时间都花在了研究太阳系中的另一颗行星上——地球的内邻金星。在布朗大学获得博士学位后,她在美国宇航局的喷气推进实验室工作,2000年登陆卫斯理大学。
的 火星探路者1997年的任务为吉尔摩和她的同事们开辟了一个新的研究领域。“作为行星地质学家,我们去哪里有数据,”她说。“所有这些数据集、相机和光谱仪都是一个巨大的飞跃。它引发了一场对火星认识的革命。”
Gilmore对火星上的水的历史很感兴趣,这是近年来空间科学的一个热门话题。她将卫星摄影与红外成像结合起来,探索可能存在大型水体的区域。确定岩石的矿物学使吉尔摩能够弄清楚岩石的来源,以及水在它们的历史中是否起过作用。
Gilmore说:“能够监测水的古代历史真是太棒了。”“我们知道火星上有过多次水,但不知道水的数量。我想弄清楚那里有多少水,持续了多久。”
Gilmore也在为火星探测器开发软件。该软件将帮助火星车在旅途中识别矿物,并与地球上的科学家联系,让他们知道这一点。类似的仪器目前也在探测火星上的尘暴。
尽管如此,吉尔摩说,人类的最终目标是收集火星土壤和岩石的样本。她说:“我们对地球的了解大部分来自岩石分析。”“由于阿波罗计划带回的岩石,我们对月球有了很多了解。最理想的是带回火星样本。今年夏天,Gilmore参加了行星科学十年调查,这是美国宇航局的一项倡议,旨在确定行星科学的状况并规划未来的太空任务。作为调查小组的一员,她正在帮助塑造美国未来10年的太空探索。
在地球上寻找线索
对威廉姆斯来说,了解火星的最好方法是前往犹他州、莫哈韦沙漠,甚至是澳大利亚东北部的偏远地区。实际上,任何地方的地貌都与火星相似。作为一名专攻河流地貌学的行星地质学家,威廉姆斯走遍地球,拼凑出火星上水的历史。“我们已经认识到火星上流动的水的历史要长得多,”威廉姆斯说,他是一名参与THEMIS仪器的科学家 火星奥德赛号. “但我们仍在整理气候的振荡,以找出水可能存在的时间。我们想知道它是什么时候流出的,持续了多久。”
威廉姆斯特别感兴趣的是倒置的地形,尤其是河道和山谷。如果谷底比周围的墙壁更耐磨损,侵蚀就会产生倒立的地貌。“我对各种水雕地貌都很感兴趣,”她说。“在我研究生毕业后的第一份工作中,我瞄准了一台捕捉火星图像的相机。我不断看到类似河流构造的地貌,但它们看起来也像山脊。”
威廉姆斯决定在犹他州研究类似的地貌,这要归功于她与父亲大卫·伊比博士的一次谈话。大卫·伊比博士是一位地质学家,也是科罗拉多州伊比岩石学与咨询公司的老板。“我爸爸说,‘哦,是的,我们在犹他州见过倒转的河道,’”她说。“我们必须共同努力。对你爸爸颐指气使,让他去量东西是很有趣的。但我想说清楚我们之间的分歧。我会说,‘不,爸爸,你研究地球,我研究火星。’”
这段经历让威廉姆斯回到了她在F&M大学读本科的日子,当时她打算主修物理学。她说:“为了安抚父亲,我上了地理课,后来这成了我的专业。”事情变得更加清晰,我把所有的时间都花在了普费弗(现在的哈克曼物理科学大楼)。F&M为我提供了在现场工作的工具。”
去年秋天,威廉姆斯扩大了她在犹他州的研究,她花了几天的时间来到了澳大利亚大陆最北端约克角半岛的一个偏远地区。与茂密的植被和众多的野生动物作斗争,她成功地找到了带有胶结溪流沉积物的岩石露头。
澳大利亚之行强化了威廉姆斯的信念,即没有什么可以代替亲自测量。出于这个原因,她对奥巴马总统将重点放在月球以外的太空探索计划持谨慎乐观态度。
她说:“我认为新的道路可以重新确立美国在太空领域的领导地位。”“我希望我们离把人类送上火星更近了一步,但这需要巨大的承诺。我确实希望能够实现对类地行星的载人探索。我们会很快学到很多东西。”
熔岩的奇特案例
即使火星上的一个特征看起来像是由水形成的,也不排除其他可能性。问问Jake Bleacher和Andy de Wet就知道了,他们花了无数个小时研究火星ascreeus Mons火山西南侧的一个通道。它是被统称为塔尔西斯蒙特斯的三座群聚火山之一,被认为是火星上水基侵蚀的明确证据。
然而,Bleacher和de Wet认为熔岩形成了这条通道。今年3月,他们在休斯顿的LPSC上公布了他们的研究结果。
“NASA正在太阳系中寻找可居住的地方,这需要水,”Bleacher说。“在火星上,我们正在寻找水可能以液体形式流动的地方。但我们必须谨慎,因为有些人已经妄下定论。我们正在退后一步,以确保我们得出正确的结论。”
Bleacher在F&M主修地质学,近年来与他的本科导师de Wet建立了专业合作关系。2008年,当米歇尔·特朗布尔(Michele Trumble)在戈达德与Bleacher一起实习并参与同一个项目时,F&M的联系变得更加紧密。“随着更多的图像汇集在一起,米歇尔帮助绘制了部分频道的地图,”Bleacher说。
Bleacher说,自从第一批火星图像到达地球以来,关于火星上的水和熔岩的争论就一直在发生。去年,德维特继续了特朗布尔的工作,并意识到熔岩可能创造了这个频道,富兰克林和马歇尔社区的成员参与了这场辩论。
“随着越来越多的图像被发送到美国宇航局并进行处理,我们可以看到最初看起来像河道的地方显然是火山性质的,”德韦特说。“当我下载这些照片时,这一点变得非常明显。我们并不是说火星上没有水,只是说这个特殊的特征不是由水形成的。”
当他不研究古代火星熔岩通道时,Bleacher花了很多时间在美国宇航局的沙漠研究和技术研究(D-RATS)的野外。D-RATS是一个由工程师和研究伙伴组成的团队,通过测试漫游者和地面支持的操作概念,为人类-机器人探索做准备。他的大部分实地研究都是在新墨西哥州、亚利桑那州、夏威夷和莫哈韦沙漠的熔岩流上进行的。
Bleacher说,他的职业生涯回到了原点,尤其是在与Trumble合作之后。他记得有一天,一名F&M毕业生回到校园,在系里做报告时影响了他自己的职业决定。这个人就是玛莎·吉尔摩。
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