火星地下水否会造成这些神秘的黑暗条纹
火星是一片寒冷、干燥的沙漠,但一项新的研究为液态水在其表面深处的存在提供了诱人的证据。如果它存在,火星地下水可能会导致火星陨石坑和峡谷中奇怪的黑色条纹。火星陨石坑陡峭的墙壁上长而细的深色条纹被科学家称为“循环斜坡线(recurring slope lineae)”。
新的研究表明它们起源于深层地下水。
对火星的现代观测表明它现今的表面非常干燥,尽管火星的两极和表面以下确实有冰。
然而,人们普遍认为火星曾经有很多水,包括河流、湖泊甚至海洋。
现在,来自南加州大学干旱气候和水研究中心的科学家们已经提出了火星上液态水的初步证据,在火星的近赤道地区,火星表面深处有地下水。
这项经同行评议的研究发表在2019年3月28日的“自然地球科学”(Nature Geoscience)上。
这篇新的论文认为,在火星陨石坑和峡谷的陡峭山坡上,出现了不寻常的、神秘的长而暗的条纹,科学家称之为循环斜坡线,可能是由于深层地下水造成的。
一些科学家认为,它们是由小而短的咸水流动造成的。
反复出现的坡线并不是永久的特征;它们往往出现在赤道地区或赤道附近较温暖的夏季月份,然后在较冷的时候再次消失。
多年来,人们观察到它们在同一地点反复出现,因此得名。
2011年5月30日,火星勘测轨道飞行器拍摄到牛顿陨石坑墙上循环斜坡线(RSL)。
研究表明,这些地区反复出现的坡线是由地下深层地下水通过构造和和地面冲击相关裂缝到达地表而形成的。
其他的假设认为,这些特征可能是由融雪、较浅的地下水流、潮解或沙、尘的干流造成的。
南加州大学的研究科学家艾萨姆·海吉(Essam Heggy)说:“我们认为这可能不是真的。
我们提出了另一种假设,即它们来自一个深层加压地下水源,该地下水源沿地表裂缝向上移动。
”这个想法是,一些火山口表面的裂缝使得地表以下的泉水或含水层,可能从750米开始,由于压力而上升到地表。
然后这些水泄漏到表面上,形成了一些火山口和峡谷的鲜明的线性特征,包括火星的大峡谷水手号峡谷。
合著者阿布塔利布·扎基(Abotalib Zaki)也指出:“我们从沙漠水文学研究中获得的经验是得出这一结论的基石。
我们在北非撒哈拉和阿拉伯半岛看到了同样的机制,它帮助我们在火星上探索同样的机制。
”火星上神秘的循环斜坡线往往聚集在火星的赤道地区,那里的温度是最温暖的。
当天气转凉时,它们又消失了。
2018年,欧洲航天局(ESA)的研究人员宣布,他们有其他关于液态水的证据:在火星南极盖附近试探性地发现了一个大型地下湖泊。
欧空局的火星快车轨道飞行器使用探地雷达--用于地下和电离层探测仪器的火星先进雷达(MARSIS),来探测几层冰和尘埃下面的可疑湖泊。
冰层向下延伸了大约1.5公里。
在那块沉积物的下方,雷达图像显示了一个20公里宽区域内的亮点,表明这是液态水,而不仅仅是冰。
论文内容如下:“长期以来人们一直怀疑火星极帽底部是否存在液态水,但没有被观察到。
我们使用MARSIS仪器(火星快车航天器上的一种低频雷达)对南极平原地区进行了测量。
2012年5月至2015年12月期间收集的雷达剖面含有被困在南极地层状矿床冰下的液态水的证据。
在一个以193°E,81°S为中心的20公里宽的清晰区域内,可以明显看到异常明亮的地下反射,该区域周围的反射区域要少得多。
对雷达信号的定量分析表明,这种亮特征具有与含水物质特征相匹配的特征。
我们将这一特征解释为火星上稳定的液态水。
”在地球两极厚厚的冰层下也发现了类似的湖泊,比如南极洲的沃斯托克湖(Lake Vostok)。
火星上发现的第一个液态水湖?这张照片中白色的明亮的水平特征代表了火星冰冷的表面。
南极的层状沉积物--冰层和尘埃层,被观测到的深度约为1.5公里。
下面是一个基本层,它在某些区域甚至比以蓝色高亮显示的曲面反射还要亮。
对反射信号的分析表明是液态水。
今天在火星上发现地下水将有助于科学家更好地理解火星几十亿年来是如何进化的,以及这种进化与地球有多么相似。
海吉解释说:“了解地下水是如何在火星上形成的,它今天在哪里,以及它是如何移动的,这有助于我们限制过去30亿年来火星上气候条件演变的模糊性,以及这些条件是如何形成这个地下水系统的。
它帮助我们了解与我们自己的星球的相似之处,以及我们是否正在经历与火星相同的气候演变和相同的道路。
了解火星的演化对于了解我们地球的长期演化是至关重要的,而地下水是这一过程中的一个关键因素。
”“地下水是火星和地球过去相似之处的有力证据-这表明它们在某种程度上有着相似的演化。
”“这样的深度要求我们考虑更深入的探测技术来寻找地下水的来源,而不是寻找浅层的水源。
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