科学家破译奇异火星波纹状沙地之谜
时间:2017-12-07

  科学家们破解了火星波纹沙的奥秘

  火星上斑驳的瓦楞沙

  变色龙的沙子送回了机会

  北京时间11月6日消息,据美国太空网报道,火星有一个奇怪的波纹沙的外观,他们的面积比这个红色星球上的巨型沙丘还小,而且在沙地上也发现了大沙子。从NASA的“火星探索者”太空船上探索到了超过10,000张的南极到北极的影像后,科学家们开始更加意识到火星的景观,但即使有了这些新的信息,这种独特的波纹沙的形成仍然是一个谜。

  从南极到北极

  这种景观的独特特征被称为沙粒的横向侵蚀,沙粒由风的吹动形成,整个过程中空气的运动称为风过程。风将沙脊吹成不同的形状,包括普通的波纹,分叉的涟漪,曲折的蛇纹波,新月形和复杂的重迭网格。科学家研究水平风蚀沙脊的原因是因为它们为火星的过去和现在的气候提供了线索。另外,当他们在火星上的时候,他们也成为了美国宇航局漫游者的陷阱,机会火星探测车流入了沙子。

  亚特兰大图森市行星科学研究所的Matt Balme和他的同事们对超过10,000张由南极到北极的横向风蚀的照片进行了全面的研究火星Orbiter相机了解更多关于这个奇特的景观。轨道摄像机是火星全球联盟号航天器的一部分,1996年发射的轨道火星轨道运行至少到2006年,当时它停止对信号作出反应。

  从这些照片中获得的信息如下:

  1.与火星北半球相反,南半球的水平风蚀更为常见。

  2.水平风蚀在北纬30度至南纬30度之间的赤道地带发现海脊。

  3.存在两种截然不同的环境:接近分层地形或靠近黑沙丘。

  4.主经线(火星南纬2度的平坦地带)和南纬陨石坑的降水较为常见。

  除了火星轨道摄像机之外,机会还为科学家提供了有关水平风蚀沙脊的信息。在2005年,机遇遇到了波纹沙子之一,当轮子牢牢地卡在沙子里时,漫游车停了六个星期。从机会号码在沙中攫取时,水平侵蚀山脊应由外层大小约0.08英寸(2毫米)和0.2英寸(5毫米)之间的颗粒物质组成,外层下面是大量的细颗粒和粗颗粒的混合物。

  如何形成?

  鲍尔默解释说,水平风蚀脊的形成需要两个条件,一个是大的沉积物,另一个是强风。泥沙条件有助于解释为什么这种地貌特征出现在沙丘和分层地形附近。古代沙丘,海洋,湖泊沉积物或火山灰层组成的沙丘和分层地形为形成水平风蚀沙脊提供了原材料。陡坡也为侵蚀过程中形成水平风蚀提供了额外的粒子。鲍尔默说,这个因素可以解释为什么水平风蚀被限制在火星的中心区域,因为陡峭的斜坡在火星到高纬度地区通常不存在。

  另外,沙脊水平侵蚀的历史也很长:靠近分层地形的沙脊通常可以追溯到数百万年,并且不活跃;黑沙丘附近的沙脊比较年轻,可能还在积极的形成和运动中。巴尔默说:“我认为在黑沙丘附近发现的水平侵蚀沙脊非常年轻,黑沙丘的历史很短,因为从沙丘上吹下来的沙子为水平风的形成提供了能量侵蚀沙脊,层状地形附近沉积相对活跃的沉积现已停止,动力环境有所改变,似乎可以用水平风蚀脊作为标志来解释火星的古气候。

  过去的气候未来工作

  目前用来研究火星大气环流模式的模式不太可能提供足够的证据来证明火星上目前的活动类型是否很难确定,以及大气密度是否与过去相比发生了很大的变化,鲍尔默说:但是我认为我们是从火星全球测量师和高分辨率成像科学实验相机(围绕轨道运行的火星轨道轨道)的观测结果为我们提供了宝贵的数据,以帮助我们设计相关的楷模 。

  除了形成水平侵蚀沙脊的过程之外,科学家们还不确定究竟是什么促成了水平风蚀的变化,以及为什么地球没有像火星这样的大面积地貌。巴尔默说:未来几年,我们将从高分辨率成像科学实验中获取更多的照片,以获得更多的信息,如高度和间距,以及在地球上发现的沙丘或涟漪中是否发现水平风致的山脊。更多的相似之处。鲍尔默表示,纵向风蚀土壤科学试验所进行的高分辨率成像实验具有较长的时间间隔,并且可以在一些沙脊中显示出小尺度的运动,以指示哪些沙脊仍然活跃,并且还可以揭示它们如何形成一个秘密。

  美国太空网报道原文(英文)

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