火星表面發現神秘溝壑：或由乾冰沖刷形成

這些溝壑讓科學家頗為激動，因為它們的存在說明，就在「不久」之前，火星上是有液態水流動的。

火星表面發現神秘溝壑

2000年，NASA宣布在火星表面發現了一些溝壑。他們認為這能成為火星上存在液態水的證據。但一項研究顯示，這些溝壑實際上是由乾冰沖刷形成的。

火星神秘溝壑原理

該研究稱火星上的溝壑是由季節性乾冰噴發形成的。這一結論建立在火星地表下方的乾冰團存在季節性壓力變化的理論基礎上。正是這些壓力變化使得冰芯出現階段性噴發。

十幾年前，NASA宣布在火星表面發現了一些溝壑。科學家認為這些溝壑相對來說還算年輕，形成時間僅有幾百萬年。這些溝壑讓科學家頗為激動，因為它們的存在說明，就在「不久」之前，火星上是有液態水流動的。

但一項研究顯示，這些溝壑實際上是由乾冰沖刷形成的。

專家指出，數層由二氧化碳形成的乾冰使得火星表面下方累積的氣體解凍。氣體沖刷表層土壤，從而形成了火星表面這些奇怪的溝壑。「火星表面的溝壑類似於由液態水流動引發的泥石流。」法國巴黎第十一大學的塞德里克?皮洛特博士(Cedric Pilorget)指出。「它們曾被視作火星在過去幾千年中可能有宜居環境的證據。」

「然而，我們檢測到火星表面下方仍有溝壑正在形成，而那裡的溫度太低，不可能有液態水存在。但這段時間與火星上季節性乾冰層解凍的時間相吻合。」

皮洛特博士及其研究團隊使用計算機模擬技術，建立了火星表層下方的二氧化碳乾冰層和火星大氣的模型。這些模型顯示，冰層下方的孔洞中可能充滿了乾冰，這些乾冰在解凍期會受到劇烈壓力變化的影響。「由此引起的氣體變動會破壞表層物質的穩定性。在受到氣體潤滑之後，表層物質便會形成泥石流，從而產生與火星表面溝壑相似的地質特徵。」1888年，義大利天文學家夏帕雷利(Giovanni Schiaparelli)宣布自己在火星表面發現了一系列狹窄的線條，並將其叫做「canali」，在義大利語中是「運河」的意思。

1971年，水手9號探測器(Mariner 9)的觀測人員指出，火星歷史上也許曾存在過河流和海洋，但由於引力很弱、大氣稀薄，這些水最終都蒸發掉了。

火星表面發現神秘溝壑

該模型模擬了火星表面的大氣和溫度，以此研究二氧化碳可能在哪些地方、以及什麼時候發生凝結。模型預測得到的緯度和坡度與火星上溝壑的分布大致一致，主要存在於低緯度地區，面朝極地方向。

研究人員此前曾認為，這些溝壑的形成根源是火星極地和低緯度地區的二氧化碳在冬天凍成了乾冰。但直至今日，這些溝壑的形成原因仍是一個未解之謎。

在過去的15年間，五台火星登陸器傳回了更多證明火星上存在液態水的證據。鳳凰號火星探測器於2008年挖掘了數份火星土樣，其中有一種物質在幾天之後消失了，說明這些土樣中的水分蒸發掉了。

在接下來的5年間，建立在火星氣候變化導致液態水慢慢流入地下這一理論的基礎上，研究人員證實了更多火星上存在液態水的證據。

2013年，好奇號火星探測器發現，每立方英尺(約合28.3升)火星表層土壤中，約含有百分之二的水。

發現產生於僅僅幾個月之前。研究人員在一些有著神秘紋路的山坡上檢測到了脫水礦物質的跡象。

眼下，人們正在爭論火星上溝壑真正的形成原因。

大多數模型都指向地下水出流，但這無法解釋沙丘和山頂上為何也有溝壑存在。

其他人認為，火星歷史上有一段時期，它的地軸傾斜角度比今天要高，而火星上的雪或地面冰層在那段時期內發生了融化。

研究人員此前曾認為，這些溝壑的形成根源是火星極地和低緯度地區的二氧化碳在冬天凍成了乾冰。

但直至今日，這些溝壑的形成原因仍是一個未解之謎。

「我們認為火星上的溝壑也許是由地質乾冰過程形成的，地面上沒有與之類似的東西，它也不需要用到液態水。」皮洛特博士說道。

「這樣的乾冰解凍過程或許也幫助形成了火星表面上其它地方的地質結構。

這一研究中包含一份對在一定緯度和方向範圍內的山坡上冰霜凝結情況的詳細數學研究。該模型模擬了火星表面的大氣和溫度，以此研究二氧化碳可能在哪些地方、以及什麼時候發生凝結。

模型預測得到的緯度和坡度與火星上溝壑的分布大致一致，主要存在於低緯度地區，面朝極地方向。在溝壑地形最為普遍的緯度和斜坡上，更可能形成泥石流。

此外，當氣壓下降時，二氧化碳更可能凝結成乾冰。

火星表面的溝壑於2000年被發現，廣泛存在於包括衝擊隕石坑壁、山谷、山坡、懸崖和沙丘等地。

它們主要坐落在30度至60度的緯度範圍內，另有少數幾處位於較高緯度地區，說明它們的形成是由氣候變化過程式控制制的。

美國地質調查局的天體地質學家科林?鄧達斯博士(Colin Dundas)對該研究發表在期刊上的結果進行了審閱，他指出，火星環球探測衛星發現這些存在時間還不到一百萬年的溝壑之初，人們將其視為證明火星上近年來存在液態水的強力證據。

他表示：「在解決其它星球上的問題時，我們必須記住，我們不熟悉的地質過程是有可能發生的。」

「火星上的溝壑看上去也許和液態水形成的地質結構很相似，但它實際上也許是由二氧化碳導致的。」

火星大氣層中已經發現了水蒸氣，地表下方也存在由水結成的冰。但液態水目前仍不見蹤影。如果這些溝壑真是由液態水沖刷而成的，無論是現在的還是過去的，在這些地方發現微生物的幾率都將大大增加。

乾冰在火星上廣泛存在，極地地區尤其普遍。

當固態的二氧化碳被置於溫暖的環境中時，它就會升華——直接由固體轉化為氣體，而不需要先融化為液體。

點擊展開全文

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！