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火星强风暴远超科学家预期 61米厚沙丘整体移动

http://www.kexue.com 2012-05-16 09:14:24 新浪科技  发表评论
 
科研人员将前后两张拍摄时间相隔三年的照片进行比对。这些照片均由高分辨率成像科学实验(HiRISE)设备拍摄获取。图像中显示的比例尺代表长度为50米。这片沙丘位于尼里火山破火口内,这是一座古老的火山,位置大约在火星北纬8.7度,东经67.3度。图像显示一座暗色,有纹理结构的沙丘覆盖在一片浅色调的基岩地面上。这两幅图像都已经经过垂直校正,也就是说让它们似乎就像是垂直看下去的感觉。随后再根据地面基岩上固定的同一点进行校准,并据此对两张时隔三年的图像进行比对。结果可以明显的看出沙丘在下风向向前延伸的现象,图像中已经用箭头指出  科研人员将前后两张拍摄时间相隔三年的照片进行比对。这些照片均由高分辨率成像科学实验(HiRISE)设备拍摄获取。图像中显示的比例尺代表长度为50米。这片沙丘位于尼里火山破火口内,这是一座古老的火山,位置大约在火星北纬8.7度,东经67.3度。图像显示一座暗色,有纹理结构的沙丘覆盖在一片浅色调的基岩地面上。这两幅图像都已经经过垂直校正,也就是说让它们似乎就像是垂直看下去的感觉。随后再根据地面基岩上固定的同一点进行校准,并据此对两张时隔三年的图像进行比对。结果可以明显的看出沙丘在下风向向前延伸的现象,图像中已经用箭头指出
这张图像展示了另一处沙丘在相隔15周的时间内发生的变化。比例尺代表的长度是85米。这一沙丘同样是位于尼里火山破火口内。  这张图像展示了另一处沙丘在相隔15周的时间内发生的变化。比例尺代表的长度是85米。这一沙丘同样是位于尼里火山破火口内。

  北京时间5月16日消息,据美国宇航局官方网站报道,美国宇航局所属火星勘测轨道器(MRO)发现火星上的沙丘移动规模要远比我们之前所想象的大,几乎接近地球上沙丘移动的水平。这一点让科学家们大感意外,因为火星的大气层远比地球的稀薄,其密度几乎仅相当于地球大气的1%,火星地表疾风的发生频率较之地球也较低,强度也更弱。

  多年以来,研究人员一直在争论火星表面的沙丘地貌是否是可以反映其过去气候的“化石”,因为他们认为这些沙丘并不会发生很活跃的变化。不过在过去的两年间,借助MRO搭载的高分辨率成像科学实验(HiRISE)设备,科学家们已经开始观察到这些沙丘存在移动的迹象。

  现在,科学家们使用HiRISE设备拍摄的图像已经确认出,一座厚度达到200英尺(约合61米)的巨型沙丘可以作为一个整体在火星表面移动。有关这一发现的论文已经发表在网络版的《自然》杂志上。

  美国华盛顿的宇航局火星探测项目主管唐·麦克柯伊斯顿(Doug McCuistion)表示:“这项发现将有助于科学家们更好的从全球层面上加深他们对于这颗红色星球变化中的地表环境的了解。这项发现我们加深了火星地表动力学的了解,而这些信息对于规划未来的无人和载人火星探测项目至关重要。”

  研究人员使用了一种由加州理工学院开发的新型软件对两个时间点拍摄的火星图像进行分析。这一软件可以用以测量沙丘上纹路位置的变化,结果发现这些沙丘纹路在沙丘上的位置越高,它们移动的速度就会越快。

  这项研究对火星上尼里火山地区(Nili Patera)分别拍摄于2007年和2010年的沙丘照片进行对比,这一地区靠近赤道。通过比对它们各自表面的纹理在沙丘上的位置,分析证明整座沙丘发生了移动。这一结果让研究人员得以估算这一移动中的沙丘的体积。

  这份发表在《自然》杂志上论文的第一作者,约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的行星科学家纳萨姆·布里吉斯(Nathan Bridges)表示:“我们之所以选择尼里火山,只是因为我们原先就知道这一地区的沙丘存在移动,我们所做的只是对其进行量化测量。这一地区的沙丘和火星上其他地区的沙丘没有什么大的区别。”

  这项研究为地质学家们提供了重要信息,用于估算移动中的沙粒会对火星地表岩石产生的磨蚀作用。了解了发生移动的沙粒的量,科学家们便能够借此估算其它大致拥有类似流沙量的地区的岩石磨蚀速度。

  让-菲利普·艾瓦克(Jean-Philippe Avouac)是开发这款新型软件的加州理工小组组长,他说:“我们的最新数据显示,风的确是塑造火星地表的主要因素之一。这很重要,因为从地质学的角度来看,它会告诉我们一些有关火星近况的信息,以及这颗行星目前的运作方式。”

  科学家们计算显示,如果有一个人站在尼里火山地区的沙丘上,并测量脚下宽度1米见方的区域,他应该会发现在1个地球年的时间内,有大约1500升(1.5立方米)的沙子从这里通过。布里吉斯说:“在此之前从未有人对这一流量做过估算。通过HiRISE的数据我们意识到这些沙丘存在移动,但是至于究竟有多少沙子发生了移动,这是一个开放性的问题。而现在我们可以回答这一问题了。”

  科学家们将利用这些信息去解答更广阔范围内有关火星的谜团,比如为何火星表面如此广大的区域内地表发生了严重侵蚀?这是如何发生的?这是近期发生的还是很久之前发生之后遗留下来的?现在,科学家们可以将沙流作为一种可能的机制,它们造就了今日火星表面我们所见到显著的侵蚀地貌。

  高分辨率成像科学实验(HiRISE)设备专门用于获取分辨率空前的火星地表图像。火星勘测轨道器(MRO)由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)负责运行管理;科罗拉多州丹佛的洛克西德·马丁公司空间系统分公司建造了这颗探测器。HiRISE相机由科罗拉多州波尔多的鲍尔宇航技术公司建造,其运行则由亚利桑那大学负责。(晨风)

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