火星也有山體滑坡?原因或藏在地下,未來移民要遠離了

最近,美國宇航局天體生物學研究所賈尼斯·畢夏普(Janice Bishop)帶領的一項研究表明,火星表面的滑坡可能是由於表面下鹽和融冰引起的。之前的觀點認為,火星滑坡運動是由液體碎屑或者干粒狀流體導致的,形成「周期性斜坡線特徵(RSL)」。

作者 | 卡麥拉

出品 | 網易科技《知否》欄目組

該研究小組還提出另一種假設,即近表面風化層的冰融化導致表面出現變化,使其更易受到沙塵暴和風的影響。現今火星表面周期性斜坡線特徵仍存在,並出現一定范圍的擴展,專家猜測,火星滑坡結構是由地下水冰、氯鹽和硫酸鹽之間相互作用造成的,該作用下產生一種不穩定、液體狀流動的雪泥,這與火星表面出現的天坑、表面塌陷、表面滑動和隆起現象密切相關。

火星也有山體滑坡?原因或藏在地下,未來移民要遠離了

畢夏普說:「我對火星近表面冰鹽混合環境的微液態水前景感到好奇,這可能會徹底改變我們對火星宜居性的觀點看法。」火星勘測軌道器高分辨率成像科學實驗(HiRISE)數據顯示,周期性斜坡線特徵出現在朝向太陽的斜坡位置,隨着時間的推移,該特徵將持續存在並擴大化,研究數據表明,該特徵與表面之下存在的氯鹽有關,並在高硫酸鹽裸露岩層發現了周期性斜坡線特徵。

當前的研究是基於模擬火星實地勘測近表面低溫鹽活動模型和實驗室相關試驗,研究人員在地球南極干谷和以色列死海等模擬區域展開實地調查,結果顯示當鹽類物質和地下水或者石膏相互作用時,會造成表面破壞,出現坍塌和滑坡現象。

美國蒙大納大學地質科學教授南茜·辛曼(Nancy Hinman)說:「我們在智利北部乾燥鹽層進行實地考察時,觀察到鹽對當地地質產生作用的許多實例,暗示着鹽物質對塑造火星地質結構具有重要作用。」

為了驗證該理論,研究團隊在實驗室進行試驗,觀察低溫下含氯鹽和硫酸鹽的火星模擬樣本冷凍和解凍時發生了什麼,結果顯示在零下50攝氏度附近形成了冰泥,在零下40至零下20攝氏度,冰泥逐漸融化。

研究人員在實驗室里用紅外光線探測火星模擬永久凍土的低溫狀況,發現當高鹽度土壤在零攝氏度條件下融化時,會在顆粒狀表面形成薄液態水層。通過在低溫下對氯鹽和硫酸鹽(包括石膏)的反應過程進行建模試驗,結果顯示鹽物質是如何發生關聯作用的,這可能是微小液態水在火星表面之下遷移,在硫酸鹽和氯化物之間轉移水分子,這就像運動員在球場上傳球一樣。同時,實驗室還測試了碳酸鹽-氯物質在火星模擬土壤中的反應,用顏色指示器顯示這些鹽的地下水化作用,以及鹽通過土壤顆粒的遷移過程。

據了解,該項目源自對地球南極洲麥克默多干谷沉積物的研究,麥克默多干谷是地球上最寒冷、最乾燥的區域之一,和火星表面一樣,干谷表面的風化層每年大部分時間都處於乾燥風季,然而地下永久凍土包含着水冰,並且地表之下似乎存在化學變化。這項研究除了有助於解釋火星地質和化學過程,還表明火星環境仍處於動態,暗示着這顆行星仍在進化和活躍,這對天體生物學和未來人類探索火星都具有啟示意義,在火星表面之下的含鹽永久凍土區域可能存在薄水層,這或許為未來探索火星宜居性開啟一扇大門。

來源:cnBeta