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研究称火星曾白雪皑皑沟壑或因融水冲刷而成

2018-10-28 12:13:08

研究称火星曾白雪皑皑 沟壑或因融水冲刷而成

一项研究显示火星上纵横的沟壑可能是由降水造成的,很有可能是降雪之后产生的融水侵蚀产生的结果

北京时间7月26日消息,据美国国家地理站报道,想象一下白雪皑皑的火星吧!根据一项研究显示,火星表面纵横交错的沟壑可能是由地质历史上融化的雪水冲刷形成的。

长期以来研究者们一直在争论在火星上造成沟壑纵横的大量水体究竟是从地下涌出的还是降水导致的。而现在,一项由计算机进行的模拟考察了火星上4座高山以及陨击坑边缘周围地区大气中风的循环以及降水模式,结果得到了证明这些地区在过去存在由于雪水融化或降雨在陡坡上留下痕迹的有力证据。

研究组的模拟显示出明显的地形降水特征,所谓地形降水就是指由于暖湿气流遇到高山阻挡而沿着斜坡爬升,气流出现降温和水汽过饱和而出现的降雨或降雪。此次研究的结果发现这种效应在火星沟槽络的发源地,即 头部 地区尤其明显。

这项研究的作者,美国布朗大学研究生凯特 斯坎伦(Kat Scanlon)表示: 我们发现陨坑边缘以及其它地形上的高点在火星地质历史上都曾显着增强了当地的降水。

她说: 考虑到这样一个事实,那就是大部分沟槽都会分布于这种效应尤其强烈的地区,如陨石坑边缘的迎风坡方向,这里迎风坡的方向则是由火星全球气候模型下的风向决定的。这一点进一步支持这样一个观点,即火星上的这些沟槽的产生与降水有关。

除了计算机模型之外,斯坎伦还发现这种独特的降水模式在地球上同样存在 在太平洋的夏威夷地区。在夏威夷群岛中的一些岛屿上,水汽含量丰富的热带风从东侧吹来,受岛屿上高山的阻挡,沿着东侧山坡爬升并冷凝形成降水,因此在这些东侧山坡上形成浓密的热带雨林。与之相反,在同一座山的西侧,那里却由于缺乏水汽,几乎呈现沙漠状态,这是因为水汽从来都无法翻越山顶抵达这里。

研究者希望,如果他们的这项研究终得到证实,那么这将帮助科学家们了解火星在地质历史时期的早期气候及大气状况。科学界普遍认为早期的火星要比现在更加潮湿,温暖,更加像是 地球 。

降雨还是降雪?

既然确定是降水所致,那么就要进一步区分是降雪还是降雨。斯坎伦和她的小组现在正尝试对降雨论的可能性进行考察,这种观点认为造成火星上这些沟壑的原因是降雨。然而对于火星早期大气成分的研究却表明,这颗星球从未达到足够的温暖水平来支持降雨的发生。她说: 我们的研究结果显示降雪的确将降水量集中到了正确的位置上。

不过正如行星科学家卡里布 法赛特(Caleb Fassett)所指出的那样,有关火星上降雨和降雪之间的争论还远远没有到尘埃落定的时候。

法赛特来自马萨诸塞州的曼荷莲女子学院,他解释说: 斯坎伦小组的研究显然受到了近期有关火星气候模型研究结果的影响,该模型认为火星早期的温度不够高,无法支持降雨的发生。 他说: 然而由于我们缺乏对熔融发生具体机制的了解,降雨仍然应当是一个可能的选项。这一点已经是火星早期历史研究中一个长期性的问题,几十年来人们一直在这两个选项之间来回摇摆。

不过法赛特同时也承认斯坎伦小组的研究结果,认为其有关融雪侵蚀形成沟壑的理论是有说服力的,并的确有可能是火星地下水的主要来源之一。目前的计算结果显示在火星上在数百万年的时期内曾经有水深1~2英寸(约合2.5~5厘米)的水体存在于火星表面并逐渐侵蚀形成地表的沟壑系统。

接下来,斯坎伦小组的工作将是通过模型研究,了解在早期火星环境下,落在地面上的雪是如何融化的。她说: 我们计划在各种不同的气候模式下考察积雪的融化速度,以便确定其中究竟那一种机制,如降雨,撞击导致的融雪,或是季节性融雪 与计算得到的水体流量结果吻合度。 (晨风)

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