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火星上发现古老河床

时间:2022-01-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:科学家从NASA“好奇”号火星车传回的最新火星地表照片中首次发现火星上富含砾石的古老河床。这是在火星盖尔撞击坑坡地的夏普山底部发现的砾岩层。这一古老河床的发现使科学家们首次看到火星上存在液态水流冲刷留下的痕迹。(组图3):欧洲宇航局公布:在火星上发现古代河床。
火星上发现古老河床_神秘的火星文明

科学家从NASA“好奇”号火星车传回的最新火星地表照片中首次发现火星上富含砾石的古老河床。该地点位于火星赤道盖尔撞击坑北部。“好奇”号拍到的砾石聚积层与地球流水作用下的砾石进行比对,两者惊人地相似。

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图9:(组图1):火星上发现富含砾石的古老河床(左图)和地球上河床砾岩层(右图)的比对图。

科学家通过火星古老河床与地球河床砾石形态的比对推测,在远古时期,撞击坑中曾存在水量充沛的河水。这一发现是火星早期存在液态水的有力证据。目前,科学家们正在对砾岩层地貌进行详尽研究,砾石的大小和形态为这一研究提供了关于火星远古时期河水的流速和流距的线索。

这是在火星盖尔撞击坑坡地的夏普山底部发现的砾岩层。美国加州大学研究人员威迪特里希通过对火星新发现的古老河床砾岩层照片的分析和研究认为,火星远古时代河水的流速可达0.91米/秒,河水深度可至人的裸关节与臀部之间。这一古老河床的发现使科学家们首次看到火星上存在液态水流冲刷留下的痕迹。

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(组图2):这是在火星盖尔撞击坑坡地的夏普山底部发现的砾岩层

较早之前由火星轨道探测器拍摄的该地区的照片中显示出这里存在许多显明的条纹状沟渠,液态水自上而下流动形成了扇形冲积地貌。有些砾石的形状呈圆形,这表明该地区曾存在湍急的水流冲刷并使砾石做远距离移动。在扇形冲积地貌中还发现数量较多的沟渠,这说明远古时期的某个时候火星上存在长时间的液态水流动。科学家通过地球上溪流砾石受液态水的侵蚀形态与“好奇”号所拍摄的砾石外貌进行详尽的比较性研究。

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(组图3):欧洲宇航局公布:在火星上发现古代河床。

今天看来,火星完全是一个寒冷无水而寸草不生的死寂世界,不过,对火星表面照片的仔细研究发现,过去的某个时候,火星上曾经水流湍急,水资源极为丰富——火星上残留至今的峡谷、沟壑、古老的河床和岛屿的轮廓……所有这些只有在水量充沛的条件下才能形成。可是,这里产生一个问题:所有这些水都跑到哪里去了?许多科学家认为,在极其遥远的过去,火星跟我们地球没有多大区别,有可能火星上的气压很高,那里的温度也比地球上的温度高,无疑,那里汹涌澎湃着的也是普通的液态水。

而今天的火星跟地球相比却有着天壤之别,它的环境已发生天翻地覆的变化——火星上的水消失了,它为什么消失?跑到哪里去了?——我们对此还一无所知。

不过,“火星俄底修斯”探测器已经部分地回答了这些问题。从探测器获得的数据证明,至少火星上的一部分水渗入地下,在那里结成冰,那么为什么这些水只渗入一米以下的地层中?有关这个问题的答案,可能是火星地表的特质所决定的。从火星照片不难看出,它的表面布满许多陨坑,这一点很像月球。显然,这些陨坑是在几十亿年的漫长岁月中,彗星和小行星撞击火星形成的——这种撞击能使火星岩石松动、碎裂、形成孔洞和碎块,还能形成地表裂缝和大面积塌陷,从而能促进地表水加速向地下渗透。

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图10:火星上的“奥林巴斯”山峰是太阳系最高山峰,其高度为27千米,是火山喷发形成的,山坡上的熔岩很年轻,说明它还有可能活动。

不过,一米的深度只是火星地下冰冻水的表层界限,那么火星冰冻的地下水的最底层在哪儿?暂且也不得而知。要知道,探测器上仪器的敏感度只能探测到这个深度,再深就探测不到了,所以,这个冰层究竟有多厚也尚不清楚,目前只知道取决于火星上不同位置的地下冰层厚度的变化数据。有可能火星赤道地区的地下冰层较厚,因为那里的温度较高,水分充沛,而两极地区的地下冰层较薄。

还有个问题是,火星上的这个冰层是由纯固态冰构成还是永久性冰层结构?科学家们根据探测器传回的信号建立了火星冰层模型,该模型显示,这个冰层的20%—40%是由纯冰构成,这就是说,如果从火星地表取土样,土样会是由冰、石、尘埃等混合物组成。

美国加利福尼亚喷气推进实验室的雷达专家普罗特博士认为,在火星的许多地区可能还蕴藏着纯冰层,在那里的火星地下可能存在着冰冻的地下湖或体积巨大的冰块——完全可能是从“火星俄底修斯”探测器获得的火星某些有限地区的反射信号骤然增强的原因:抑或那里蕴藏着纯冰,抑或那里的冰层厚度较其他地区更厚。

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图11:在火星的平原上有水流冲刷形成的大峡谷,绵延弯曲封冻的河流,干

涸的沟壑密布火星表面——这一切是昔日火星水资源丰富的史证。

根据种种迹象,我们可以推断出火星上固态冰的最少数量,按冰层的平均厚度一米计算,那么所有冰的数量会覆盖整个火星表面几厘米厚一层,如果火星上某些地区的冰层厚度能达到几十米或几百米,便可断言,火星上某个局部地区存在一个不大的海或一个充满水的独特的海洋。然而,只好让将来的火星自动实验室或登上火星的航天员来对这个问题做出最终回答。

火星与太阳系中的其他行星形成明显反差——它比地球小得多,但它的火山是太阳系中最多的,其峡谷也是最多最深的。火星是颗充满沙尘的行星,它的地下充满大量固态水。在这样一个冰沙的世界里是否存在生命?哪怕微生物?给人们留下更多的期待。不过眼下,科学家们甚感兴趣的是,在遥远的过去,火星上究竟发生了什么?是怎样发生的?是什么原因导致这颗红色行星上的气候发生如此戏剧般的变化?

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