[圖文]火星隕坑地貌揭開水冰身世之謎
火星上的舌形地貌
火星上的葉狀流動(箭頭)
火星上窄窄的水溝
據美國宇航局太空網報道,水和冰在從深坑和山脊到風蝕溝渠和峽谷的火星表面留下了明顯的痕跡。在過去10年間,有關過去火星上存在水或水冰的證據逐漸增多。一項將發表在《ICARUS》雜誌上的最新研究,逼真地描述了一幅火星上流動的河水和冰川的科學畫面,火星上巨大的隕坑地貌可能正是這些河水和冰川造成的。
亞利桑納州行星科學研究所(Planetary Science Institute)的首席研究人員丹尼爾·伯曼說:「如果你一個個地去觀察這些(特徵),你可能會發現,它們或許並不是可以證明火星表面存在冰或者水流的有力證據。但是如果你全面地觀察這些地區的這種特徵,你可能會發現,在數百萬年前的那段時間裡,這些斜坡上有少量冰堆積下來。後來這些冰開始融化,順著隕石坑壁流下,並流經坑底。」
火星地形
伯曼和他的同事們對位於火星北半球「阿拉伯地」(Arabia Terra)地帶的大約100個隕石坑,以及位於南半球海拉斯盆地(Hellas Basin)東部大約100多個隕坑的圖片進行分析。這些隕石坑的直徑大約都超過12.5英里,而且曾被不同飛船上的相機拍過照,其中包括「火星奧德賽」探測器上的熱量輻射成像系統(THEMIS)照相機、火星「全球勘探者」號軌道器上的火星軌道器照相機和「海盜」號軌道器上的照相機。
以下是這些儀器發現的一些火星表面特徵,科學家認為它們是由流水和冰形成的:
1. 葉狀河流--在「海拉斯」盆地的30個隕坑圖像中,都出現了這種類似於地球上的冰川石流的舌狀沉積物。造成這種圓形突出部分的冰可能仍在流動。伯曼告訴美國宇航局太空網說:「我們從(這些圓形突出部分的)表面看這些劃線的溝槽,發現它們的線條方向都順著此葉狀河流和深坑的方向延伸,這表明當前火星表面的冰正在流動和昇華。」他還解釋了冰是如何直接從固態昇華到氣態的。
2. 狹窄水道--伯曼在這兩個地區的隕坑中,發現寬大約是3-7英尺的狹窄水道蜿蜒流經這些隕坑壁,有些還穿過這些隕坑,流向遠方。伯曼說:「它們是真正狹窄、迂迴曲折的水道,這一特徵經常象徵著有水流存在。」
3. 隕坑壁峽谷--在火星表面的這兩個區域的隕石坑壁上,存在大約半英里寬的水溝。伯曼表示,其中一些峽谷中充滿了帶有粗糙紋理的沉積材料,這表明冰川石流正在流經(或者曾經流經)這些隕坑壁。
太陽因素
科學家還發現,在面向極地和赤道的隕坑壁上,這些地形特徵更加普遍。例如,在南半球「海拉斯」盆地就有一條分界線。在這條界線以北,大部分這種特徵都出現在朝南的隕坑壁上,而在這條界線以南,大部分此類特徵則都出現在面朝赤道的隕坑壁上。這種模式表示,這些隕坑壁經常受熱不均。因此,隕坑壁上得到更多陽光照射的冰融化更快,導致更多的水或冰從隕坑壁流下,形成了溪谷和其它特徵。
據最新研究顯示,火星跟地球大不一樣,地球的旋轉軸經歷數百萬年只改變了大約4度,而火星旋轉軸的傾斜角大約位於90度至60度之間。伯曼說:「這表明,這些特徵是在火星旋轉軸的傾斜角比現在更大時出現的。這意味著,最初這些沉積物是在數百萬年前火星傾斜角更大時形成的。」伯曼和他的同事們利用一種隕坑計算技術,對其中一些隕坑特徵的年齡進行估計。他們發現,這些隕坑特徵已經有大約100到200萬歲,從地質上說,它們還相當年輕。