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火星也有山体滑坡?原因或藏在地下,未来移民要远离了

作者 | 卡麦拉

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

最近,美国宇航局天体生物学研究所贾尼斯·毕夏普(Janice Bishop)带领的一项研究表明,火星表面的滑坡可能是由于表面下盐和融冰引起的。

之前的观点认为,火星滑坡运动是由液体碎屑或者干粒状流体导致的,形成“周期性斜坡线特征(RSL)”。该研究小组还提出另一种假设,即近表面风化层的冰融化导致表面出现变化,使其更易受到沙尘暴和风的影响。现今火星表面周期性斜坡线特征仍存在,并出现一定范围的扩展,专家猜测,火星滑坡结构是由地下水冰、氯盐和硫酸盐之间相互作用造成的,该作用下产生一种不稳定、液体状流动的雪泥,这与火星表面出现的天坑、表面塌陷、表面滑动和隆起现象密切相关。

毕夏普说:“我对火星近表面冰盐混合环境的微液态水前景感到好奇,这可能会彻底改变我们对火星宜居性的观点看法。”火星勘测轨道器高分辨率成像科学实验(HiRISE)数据显示,周期性斜坡线特征出现在朝向太阳的斜坡位置,随着时间的推移,该特征将持续存在并扩大化,研究数据表明,该特征与表面之下存在的氯盐有关,并在高硫酸盐裸露岩层发现了周期性斜坡线特征。

当前的研究是基于模拟火星实地勘测近表面低温盐活动模型和实验室相关试验,研究人员在地球南极干谷和以色列死海等模拟区域展开实地调查,结果显示当盐类物质和地下水或者石膏相互作用时,会造成表面破坏,出现坍塌和滑坡现象。

美国蒙大纳大学地质科学教授南茜·辛曼(Nancy Hinman)说:“我们在智利北部干燥盐层进行实地考察时,观察到盐对当地地质产生作用的许多实例,暗示着盐物质对塑造火星地质结构具有重要作用。”

为了验证该理论,研究团队在实验室进行试验,观察低温下含氯盐和硫酸盐的火星模拟样本冷冻和解冻时发生了什么,结果显示在零下50摄氏度附近形成了冰泥,在零下40至零下20摄氏度,冰泥逐渐融化。

研究人员在实验室里用红外光线探测火星模拟永久冻土的低温状况,发现当高盐度土壤在零摄氏度条件下融化时,会在颗粒状表面形成薄液态水层。通过在低温下对氯盐和硫酸盐(包括石膏)的反应过程进行建模试验,结果显示盐物质是如何发生关联作用的,这可能是微小液态水在火星表面之下迁移,在硫酸盐和氯化物之间转移水分子,这就像运动员在球场上传球一样。同时,实验室还测试了碳酸盐-氯物质在火星模拟土壤中的反应,用颜色指示器显示这些盐的地下水化作用,以及盐通过土壤颗粒的迁移过程。

据了解,该项目源自对地球南极洲麦克默多干谷沉积物的研究,麦克默多干谷是地球上最寒冷、最干燥的区域之一,和火星表面一样,干谷表面的风化层每年大部分时间都处于干燥风季,然而地下永久冻土包含着水冰,并且地表之下似乎存在化学变化。这项研究除了有助于解释火星地质和化学过程,还表明火星环境仍处于动态,暗示着这颗行星仍在进化和活跃,这对天体生物学和未来人类探索火星都具有启示意义,在火星表面之下的含盐永久冻土区域可能存在薄水层,这或许为未来探索火星宜居性开启一扇大门。(卡麦拉)

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(原标题:Martian landslides caused by underground salts and melting ice?)

(责任编辑:秦一晗_NBJS12572)

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