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火星地表现神秘地貌 疑咸水形成表面流滑坡(图)

http://www.kexue.com 2013-12-16 09:21:27 腾讯科学  发表评论


箭头方向指示了可能存在的表面流与滑坡方向

  美国宇航局好奇号火星车在盖尔撞击坑附近寻找关于火星液态水、微生物等痕迹,而轨道上的探测器也开展了对火星的探测,比如火星侦察轨道探测器(MRO)通过高分辨率的成像设备对火星地表进行“扫描”,图中可以看出火星上的山坡出现季节性变化的深色斑纹,这个信息最直观的反应是火星表面处于动态变化之中,其次还透露出陡坡可能形成于咸水的作用。阿尔弗雷德-麦克尤恩是MRO高分辨率成像仪的首席研究员,他认为火星赤道附近一直被认为是干燥、无液态水的地方,但面对这一现象,我们需要重新思考这个问题。

  在上周二举行的美国地球物理联盟会议上,科学家讨论了一系列的火星发现成果,比如撞击坑周围的地质地貌变化,区域性的沙尘暴天气等,而季节性的表面流引起了关注,这个现象以前也有发现,比如在中纬度附近的山坡上,其特征宽度通常小于5米左右,出现在火星春夏之交的时节,然后在冬季出现消退,并在第二个火星年来临之际又进入新的一轮循环,探测器最新观测到的表面流引发的斜坡可延伸大约1.2公里。

  火星上的水手谷是太阳系中最大的峡谷之一,在水手谷的南北朝向的峭壁上也发现了类似的现象,科学家推测这可能是太阳光的照射导致了斜坡出现滑动,季节性的光照分布不均是引起滑坡现象的重要因素。那么光照为什么会导致南北朝向的峭壁出现滑坡等现象呢,科学家怀疑其中有液态流体的作用,比如咸水,当温度升高时咸水就会从固态变成液态,然后顺着陡坡流淌下来,一旦太阳光的直射点改变,这些液态物质又被冻结起来,但是科学家目前还没有在这些地区发现确切的液态水流动的过程。

  科学家认为咸水有一个特点,从固态到液态的融化过程与挥发速度之间存在相关性,这样滑动流可以延伸到更远的地方,目前火星侦察轨道探测器正在监视火星上可能出现冰水物质动态演化过程的地区。还有一个现象可以揭开火星表面下的是否存在冰水物质,那就是天体撞击,小行星或者小彗星撞击影响火星深层地下物质,每年火星上都会出现新的撞击坑,大约有20个撞击坑中发现了冰物质,其中5个在2009年的观测报告中提到,另外15个是新发现的,它们分布的位置很广,跨度也很大,这就暗示了火星地表之下隐藏着更大的秘密。

  美国地质调查局研究人员科林-邓达斯认为我们已经发现了越来越多出现冰物质的撞击坑,这些物质在火星上的分布可能是极为广阔的。科学家在火星北极至北纬39度的广大区域内已经发现了存在冰物质的撞击坑,这暗示了火星冰物质可能集中在近地面层的土壤中,其来源于火星温暖季数千年的积累或者当前火星近地面层的大气中,冰物质的主要补给形式为降雨,在火星温暖时期就已经形成,目前发现的这些冰物质或是那个时期所残留的。

  自1997年以来,科学家就对火星气候变迁进行研究,数据来源于一系列的轨道卫星,美国宇航局艾姆斯研究中心科学家罗伯特认为火星上的沙尘暴是气候系统的主要推动力,那么这些沙尘暴的动力学机制是什么,为何可以持续性地进行环火星运动?科学家发现沙尘暴可对火星大气中的水蒸汽和二氧化碳构成产生影响,并在极地区域冻结成冰物质,对第二年春季的表面流进行补给。

  对火星表面流和冰物质分布的调查有助于未来载人登陆火星任务,宇航员可以在火星上找到水资源,而且还可以避免在火星沙尘暴频发区登陆。火星勘测轨道飞行器自2005年发射、2006年进入火星轨道探测以来,携带的六大仪器为科学家提供了高分辨率的火星地表图像,数据可供全球科学家分析。(罗辑)

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