【人类在探索】诡异的 “火星上的蜘蛛 “在二十年后得到解释?

0
176
诡异的
诡异的 "火星上的蜘蛛 "在二十年后得到解释(明德合成)

【明德网李文涵编译】齐格弹起了吉他,英国的科学家们玩起了一大块干冰,试图弄清楚被称为 “火星上的蜘蛛 “的奇怪外星图案背后是什么。

 2018年5月13日,美国宇航局的火星侦察轨道器在火星南极拍摄到了这张 "蜘蛛 "的图片(NASA)
2018年5月13日,美国宇航局的火星侦察轨道器在火星南极拍摄到了这张 “蜘蛛 “的图片(NASA)

那些在红色星球南极的卫星图像中可见的图案,当然不是真正的蜘蛛;但这些刻在火星表面的分支、黑色形状看起来足够诡异,研究人员在20多年前发现这些形状后,将其称为 “Araneiforms”(意为 “蜘蛛状”)。

尺寸高达3300英尺(1公里)宽,这些巨大的形状与地球上的任何东西都不相似。但在3月19日发表在《科学报告》杂志上的一项新研究中,科学家们利用一块二氧化碳冰(也叫干冰)和一台模拟火星大气的机器,在实验室里成功地再造了一个缩小版的蜘蛛。当冰冷的冰与温度高得多的火星状沉积物床接触时,部分冰块立即从固体转变为气体(这一过程被称为升华),形成了蜘蛛状的裂缝,逸出的气体推开了冰块。

这是一个在实验室中创建的“蜘蛛”的示例,其横截面显示出,槽的深度远离火星形中心,就像在火星上一样。 (Scientific Reports,CC版本4.0)
这是一个在实验室中创建的“蜘蛛”的示例,其横截面显示出,槽的深度远离火星形中心,就像在火星上一样。 (Scientific Reports,CC版本4.0)

“这项研究为一种被认为可以改变火星上的极地景观的表面过程提供了第一组经验证据,”研究的主要作者、英国开放大学的行星科学家劳伦-麦基翁在一份声明中说。”实验直接表明,我们从轨道上观察到的火星上的蜘蛛图案可以通过干冰从固体到气体的直接转换来雕刻。”

根据美国宇航局的数据,火星大气层中含有95%以上的二氧化碳(CO2),因此冬季在火星两极周围形成的许多冰和霜也是由二氧化碳构成的。在2003年的一项研究中,研究人员推测,火星上的蜘蛛可能在春天形成,当时阳光穿透半透明的二氧化碳冰层,并加热下面的地面。这种加热会使冰层从底部升华,在冰层下形成压力,直到最后出现裂缝。研究小组推测,澎湃的气体从裂缝中喷涌而出,留下了今天在火星上可见的曲折的蜘蛛腿图案。

火星上的「蜘蛛」,这是由于火星上的短暂的干冰升华,直接从固态升华到气态,形成形成了火星表面美丽的地形,上图2009年2月4日MRO)上的HiRiSE相机拍摄。
火星上的「蜘蛛」,这是由于火星上的短暂的干冰升华,直接从固态升华到气态,形成形成了火星表面美丽的地形,上图2009年2月4日MRO)上的HiRiSE相机拍摄。

直到最近,科学家们还没有办法在地球上测试这一假说,因为地球上的大气条件大不相同。但在新的研究中,研究人员利用一个名为开放大学火星模拟室的装置,在地球上做了一小片火星。该团队在室内放置了大小不一的沉积物颗粒,然后使用一个类似于你在当地商场看到的爪子机的系统,将一块块干冰悬挂在颗粒上。该团队调整了舱室,以模拟火星的大气条件,然后将干冰块慢慢降到颗粒上。

火星「蜘蛛」,由火星勘測軌道飛行器(MRO)上的HiRISE相機在火星南極區域拍攝,為三個火星年裡拍攝的3張照片合成。提示:一個火星年大約相當於1.9個地球年。
火星「蜘蛛」,由火星勘測軌道飛行器(MRO)上的HiRISE相機在火星南極區域拍攝,為三個火星年裡拍攝的3張照片合成。提示:一個火星年大約相當於1.9個地球年。

实验证明,蜘蛛升华假说是成立的。无论沉积物颗粒大小如何,干冰与它们接触后总是会升华,逸出的气体向上推,沿途刻出蜘蛛腿般的裂纹。据研究人员介绍,当颗粒较细时,蜘蛛腿分枝较多,而当颗粒较粗时,蜘蛛腿分枝较少。

虽然这些实验并不确定,但这些实验提供了第一个物理证据,显示了火星上的蜘蛛可能是如何形成的。现在,是不是很崇高。原文发表在《Live Science》上。

责任编辑:李文涵

(明德网编译制作如要转载请注明出处)

发表评论