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火星河流肆虐的情况,比想像得可能更复杂

 思明居士 2019-03-30
火星河流肆虐的情况,比想像得可能更复杂

这是一张火星的照片,由一颗环绕它运行的卫星所拍摄,其中的河道遗迹保存完好。图绘中的不同颜色代表着不同的海拔高度(蓝色代表低区,黄色代表高区)。

人类已经发现,在很久很久以前,水在火星地表凿刻出了深深的河床,但是我们还不知道是什么样的天气条件滋养了这些河流。

据美国“物理学网”(Phys.org)3月27日消息称,美国芝加哥大学(University of Chicago,简称UChicago)的科学家们在《科学进展》杂志同日发表了一篇针对火星河流遗迹的研究论文。通过对河床进行分类研究,他们得出的结论是,火星上的大量河流径流在其历史上持续的时间比之前所认为的要更久。换句话说,它们消失得更晚。火星上曾经的径流强度非常猛烈——它们要比今天地球上的河流更加宽广——而且径流发生的地点在火星上曾有成百上千个。

该论文第一作者、UChicago地球物理学助理教授Edwin Kite是一名研究火星历史及其他星球气候条件的专家。他指出,对于那些试图建立火星古代气候数据模型的科学家来说,这一发现就使得情况变得更加错综复杂。他介绍道:“根据我们已掌握的信息,对那些河流或湖泊进行解释已经很有难度了,而这一新情况使得这个难题难上加难。”不过,他也指出,这些限制条件可能有助于筛选研究人员之前提出的各种用于解释火星气候的理论。

火星上纵横交错着干涸已久的河流所留下的独特痕迹。美国航天航空局(NASA)的航天探测器已经从运行轨道上拍摄捕捉到了数百条这样的河流。另外,2012年“好奇号”火星探测器着陆火星后,便传回了一些圆形卵石的图像,这就意味着这些卵石层在河流的底部翻滚了很长时间。

为什么古代火星上会存在液态水,这仍旧是个谜。今天的火星拥有极薄的大气层,而在其形成后的早期历史中,它只能获得今日地球阳光照射量的三分之一,而那就意味着当时的火星应该没有足够的热量来维持液态水的存在。Kite解释道:“事实上,古代火星即使有的时期足够湿润,能够让河流存在一段时间,但是从其余所有的数据看来,火星大部分时间都处于极度寒冷和干燥的状态。”

为了更好地了解火星的降水情况,Kite和他的同事观察和分析了超过200个跨越10亿年的古火星河床的照片和海拔数据模型——这些河床对于研究流经它们的水和生成这些水的气候条件,是一个线索来源。Kite强调,他们的分析结果清楚地表明,持续的、强烈的径流现象一直持续到了潮湿气候的最后阶段。

Kite表示,这些研究结果为那些试图重建火星气候模型的人提供了引导。其中最重要的事实是,直到潮湿气候变得干燥之前的最后地质阶段,这些河流都还显示出强劲的水流运动。河流虽然变短了——从几千千米缩短到几百千米——但是流量依然很大。并且Kite推测:“一年中最潮湿的时候,环境仍然会非常潮湿。”这种气候条件可能有着某种“开关”,以便其能够在干湿循环之间来回翻转。最后,他不解道:“我们的研究工作虽然回答了一些现存的难题,但是同时也引出了一个新的问题:到底是什么环节还存在着问题?是气候模型、大气演化模型,还是我们对太阳系内部年代学的基本认识与理解呢?”

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