地球科学家将他们的专业知识扩展到太阳系,帮助探索我们的行星邻居,包括寻找外星生命的迹象。

W.BruceBanerdt梦想成为一名宇航员。当他还是个小男孩的时候,太空就让他着迷,火箭和卫星在宇宙中翱翔的想法激发了他的好奇和兴奋。

地球科学不仅仅针对地球

但巴纳特的学术生涯却朝着其他方向发展。他于1975年在南加州大学多恩西夫文学、艺术和科学学院获得了物理学学士学位,随后又于1983年获得了地质科学博士学位。外太空。直到一位研究生院同事提到了在美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室(JPL)研究月球的暑期实习经历。

“利用我在物理学和地质学方面获得的技能和知识,但将其与太空联系起来,嗯,这似乎好得令人难以置信,”巴纳特说。

在喷气推进实验室,巴纳特发现地球科学家在理解我们之外的行星方面发挥了重要作用,巴纳特本人作为实习生和后来的研究科学家,以好奇和进取的精神接受了这一使命。在JPL45年的职业生涯中,巴纳特广泛参与了火星调查项目,同时也为探索金星和木星的卫星做出了贡献。

事实证明,太空探索不仅仅是70年尼尔·阿姆斯特朗或61年詹姆斯·洛弗尔等先驱宇航员的领域,也不仅仅是NASA或SpaceX的管辖范围。事实上,巴纳特是南加州大学多恩西夫分校的众多地球科学家之一,其中包括教师、学生和校友,他们扩大了人类对太阳系的了解,并努力解开太阳系的许多谜团。

特洛伊人探索宇宙

和巴纳特一样,玛雅·亚内兹很早就对外太空产生了浓厚的兴趣。这位洛杉矶本地人拥有天文学学士学位,现在是南加州大学多恩西夫地球科学系的五年级博士生,也是前喷气推进实验室的实习生。

亚涅斯的博士研究重点是土星最大的卫星泰坦,至少从某些指标来看,它是太阳系最像地球的天体。泰坦也是整个宇宙中仅有的六个人类登陆机器人的地方之一。在研究泰坦目前的状况时,亚内兹检查了泰坦今天的位置与地球亿万年前的位置之间的相似之处。

“我们不知道我们会发现什么,但一切——我们所做的数据和观察——告诉我们下一步、未来的项目、仪器和研究以及我们为下一个任务设定的目标,”在地球科学和生物科学教授扬·阿门德(JanAmend)实验室工作的亚涅斯(Yanez)说道。

亚涅斯继续说道,首要目标是更好地了解土卫六的宜居性,土卫六是太阳系中唯一一个表面有稳定液体的世界。

“在地球上,我们有一个生命的例子,我们已经探索、刺激和研究过,我们可以用它来探索其他地方的生命是如何进化的,”她说。

许多其他南加州大学附属地球科学家也在类似地研究外太空。

例如,南加州大学多恩西夫分校的两位校友LaurieBarge'09和ScottPerl'19领导着喷气推进实验室的起源和宜居性实验室。巴奇、珀尔和他们的天体生物学家团队继续探索地球上生命的起源,以及生命是否以及如何在其他星球上开始。该实验室还研究地球生命如何在极端环境中持续存在以及使行星适合居住的地球化学过程。

与此同时,地球科学教授弗兰克·科塞蒂(FrankCorsetti)是一位研究生物特征或生命迹象的地质学家。科塞蒂的研究得到了美国宇航局的大力资助,旨在了解地球上生命的进化以及创造和维持生命的必要参数。他的工作为寻找火星上潜在生物特征的线索和模式提供了信息。

巴纳特通过指导该中心的火星洞察任务,包括设计、建造和在火星上着陆地震仪,结束了他的喷气推进实验室职业生涯。该仪器测量了火星表面的地震和振动,为地球最近的行星邻居的基本构建模块提供了丰富的见解,以帮助科学家发展理论和设计未来的实验。

“这几乎就像对火星进行核磁共振成像一样,”Banerdt说道,他将InSight比作20世纪初科学家对地球内部的检查。“行星内部的组成和结构会影响该行星的表面环境,这使得那里的生命成为可能或不可能。”

地球科学家将目光投向地球之外

虽然地球科学家经常关注可持续性、水资源、气候变化和自然资源等紧迫的全球挑战,但科塞蒂和其他人表示,将地球科学带到外太空并不像最初看起来那么疯狂或脱节。研究地球——它的起源、环境和物质——有力地扩展了人类对太阳系的了解。

“当你退后1000万英里时,你会意识到地球只是一颗行星,就像许多其他行星一样,绕太阳运行,”去年夏天从喷气推进实验室退休的巴纳特说。“我们用来研究地球的工具也可以用来研究其他行星,同样,我们可以利用对其他行星的研究来加深我们对地球的了解。”

这些努力使地球居民能够解决人类最紧迫的问题之一:我们是孤独的吗?社会只有首先了解地球上生命是如何进化的,才能开始回答这个问题。此后,地球科学家可以利用他们的工具包(例如化学分析过程)以及机器人漫游车、粒子探测器和摄谱仪等仪器来提高清晰度。

“也许我们找不到证据,但至少我们可以限制可能发生的事情,这就是科学进步,”科塞蒂说。

对于像亚内兹这样的地球科学家来说,这无疑是一项充满活力的追求,他记得小时候仰望夜空,对地球以外的生命感到好奇。

“我们不知道我们不知道什么,”她说。“开始用我们所知道的来理解我们不知道的东西对我来说非常令人兴奋,而且我总是感到惊讶,因为太空中还有很多第一次有待发现。”