在地球上,美国物理联合会出版社《科学仪器评论》期刊发表的一项研究中,喷气推进实验室和加州理工学院的研究人员采用光学光热红外光谱技术(O-PTIR)对一块外观相似的岩石进行了分析。他们试图验证该技术是否适用于未来带回地球研究的蓝宝石峡谷样本。
O-PTIR技术通过双激光系统检测材料:第一束激光加热材料,使其表面产生与激光波长成比例的微小热振动;第二束激光则测量这些变化的程度。两者协同作用可生成材料独特的化学指纹。
研究人员在玄武岩样本上测试了O-PTIR技术,该岩石含有与蓝宝石峡谷样本尺寸相近的暗色包裹体——与"毅力号"精密的样本筛选流程不同,论文作者尼古拉斯·海因茨纯属偶然发现了这块岩石。
"我在亚利桑那州塞多纳徒步时,突然注意到这块与众不同的岩石,"他回忆道,"我把它装进背包带了回来。"
研究表明,得益于O-PTIR增强的空间分辨率,该技术能清晰区分岩石基质与暗色包裹体。此外,O-PTIR具有高效特性,单次光谱采集仅需数分钟,使科学家能快速定位潜在研究目标(如含有机物区域),再采用更高灵敏度技术进行精细分析。
海因茨表示:"希望这项技术能应用于未来从火星、小行星或其他行星表面取回的样本。"
该团队在NASA喷气推进实验室建立的O-PTIR系统目前独一无二,已服务于多个NASA项目——2024年木卫二探测器"欧罗巴快船"发射前,该系统曾用于确认探测器洁净度。海因茨指出,鉴于该技术在火星样本及更广泛地质研究中展现的独特优势,他们正与NASA火星科学团队合作,测试常用于火星车校准的藻类微化石。
Story Source:
Materials provided byAmerican Institute of Physics.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Nicholas Heinz, Mark S. Anderson, Jerami Mennella, George R. Rossman.Application of optical photothermal infrared spectroscopy (O-PTIR) for future returned Mars samples.Review of Scientific Instruments, 2025; 96 (8) DOI:10.1063/5.0266350
2025-08-30
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