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天文學家揭開火星北極冰帽地質謎團 |
火星北極冰帽方圓大約有1000公里,冰塵層厚度達3公里。除此以外,它還有兩個與眾不同的特徵,自從大約40年前美國探測器對其進行詳細探測開始,這兩個特徵就一直困擾著科學家。第一個特徵是火星北極博勒拉峽谷(Chasma Boreale)一處長500公里、寬達100公里、深2公里的窪地。
產生原因
很多專家推測,博勒拉峽谷是火山作用的產物,火山導致冰層底部融化,產生的洪水在火星表面雕鑿出這樣一個深坑。另一個謎是位於火星極地冰帽上的一個螺旋發射狀溝槽。該溝槽的形狀很對稱,因此科學家想弄明白,這些溝槽是不是在火星自轉產生的地心引力作用下形成的。根據這個理論,最靠近極點的凍的運動速度,比距離極點較遠的冰運動的速度要慢一些,半流質的冰層被拉伸,發生斷裂,扭曲形成這種螺旋形狀。然而最近發表在《自然》雜誌上的論文表示,這兩種猜測都不正確,揭開這個謎底的答案既簡單,又複雜。德克薩斯大學奧斯汀分校的地球物理學家傑克·霍爾特和艾薩克·史密斯領導的一個科研小組,利用美國宇航局的“火星勘察軌道器”收集的數據進行研究,該儀器對火星冰帽下的地形進行了探索。
照片顯示,火星北極冰帽並不像人們認為的那樣非常整潔,而且像蛋糕一樣呈層狀。事實上北極地表下的結構非常複雜,冰層的厚度和方向都有變化。這說明在數百萬年前的遠古時代,在冰和塵埃相結合的過程中,強大而持續的力量——火星風在不斷給它們塑形。
霍爾特說:“誰也沒料到火星地層會有如此複雜的結構。這些地層記錄了這顆紅色行星上的冰堆積、遭侵蝕和在風的作用下產生位移的歷史。通過這些,我們能比以往更詳細地了解火星氣候史。”科學家認為,博勒拉峽谷並不是災難性事件的產物,而是在長期的地質作用下形成的。
風在柔軟的沙和冰層上侵蝕出一條裂口,這就像地球上的河流,在相對比較柔軟的山谷岩石上開闢出一條前進的道路。後來冰和塵埃在峽谷兩邊慢慢堆積,形成兩邊的斜坡。至於旋轉溝槽,天文學家認為是在科里奧利力的作用下形成的,地球上的風向在地球自轉的影響下發生偏轉,也是這種現象。