破译神秘的火星螺旋nk-127

美食家 科普前沿 2020-05-20 23:23:58 0 螺旋  火星  数据  风力  
破译神秘的火星螺旋

原文标题: Strange Martian Spirals Explained

作者:Dauna Coulter 原文来自:Science@NASA Posted: 2010. 6. 16

编译:Melipal 审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

2010年6月16日:差不多40年前,NASA的 水手9号探测器第一次将火星 北极冰冠的 电视图象传回了地球,图中揭示出了奇怪的 螺旋结构,从那时起,科学家就为此困惑不已。最近,研究人员使用来自火星 勘测轨道探测器(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)的 数据,最终揭开了冰冠沟槽以螺旋状曲折蜿蜒的 谜题。

来自德克萨斯大学的 杰克·霍尔特(Jack Holt)及其研究生艾萨克·史密斯(Isaac Smith)使用来自MRO浅层地下雷达(Shallow Subsurface Radar)的 雷达数据破解了这个谜题。通过仔细分析新数据的 细节,他们知道了冰冠的 内部结构,这提供了有关大尺度冰冠沟槽形成的 线索。

显然,这是风力所为。

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1972年的 火星 北极冠电视图象。

霍尔特说:“雷达截面揭示出了在整个冰冠历史期间沉积的 冰层。各个冰层的 尺度和形状说明,在螺旋沟槽的 形成和塑造过程中,风力起了关键作用。”

风力不仅仅塑造了螺旋的 外观,还导致了它们的 移动。螺旋环绕着北极旋转就好象是极其缓慢的 风车那样旋转,不过奇妙的 是,它们是逆风而动的 。

史密斯解释了这一过程:“冰冠上方的 冷空气可以沿着坡面扫下,一路获取速度,并聚集水蒸气和冰质粒子。当风穿过冰槽并遭遇另一个坡面(温度较低的 一面,背向太阳)时,风速会减慢,并使携带的 冰粒沉积下来。所有的 冰都是沉积在较冷的 坡面上的 ,并积累起来,因此沟槽会随着时间的 推移,逆着风向增长迁移。”

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1982年,弗吉尼亚大学的 阿兰·霍华德(Alan Howard)根据海盗号探测器的 数据,率先提出了冰槽的 迁移模型。他的 理论认为,风力侵蚀塑造了海底生物科普知识沟槽并使其移动。这一理论从未被人广泛接受,却得到了新数据的 支持。大图请点击

由火星 自转产生的 科里奥利力扭曲了从冰冠扫下的 风向。

“这就解释了沟槽的 螺旋外观。”史密斯说。

在地球的 南极地区也可以找到类似的 地形,但是并没有螺旋的 形状。

在地球的 南极冰原上看不到螺旋结构,原因是那里的 地形可以让风力不受科里奥利力的 影响。

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与火星 的 冰槽不同,地球南极的 巨型冰丘并不呈现螺旋状。更多请点击

雷达数据还解释了另一条与冰相关的 谜题——北裂谷(Chasma Boreale)的 起源。

北裂谷是一道大小与大峡谷相当的 裂谷,从螺旋状沟槽的 中部劈过。现在的 理论认为,在过去的 500万到1000万年中,风力侵蚀或者单独的 一次熔融事件将北裂谷挖掘而出。

霍尔特说:“并非如此。MRO的 数据清楚地表明,裂谷(在螺旋形成之前很早)形成于更加古老的 冰原之中,可以追溯到几十亿年之前。由于远古冰原的 形状,裂谷要比周围沉积的 网贷最新口子入门到高手教程科普篇新鲜冰层更深。看样子扫过冰冠的 风阻止了新鲜的 冰层在裂谷内部积累(因此它从未被填平)。”

雷达数据还揭示出与北裂谷尺度相当的 第二条裂谷的 存在。

“之前人们从未见过这条裂谷——与北裂谷不同,它被冰层填充了,原因可能是它处在不世界大奖儿童科普书同的 位置上。北裂谷靠近远古冰冠的 最高点,那里的 风力更为强大,也更为持久。”

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在这张火星 北极的 新图象中,北裂谷以箭头表示。更多请点击

霍尔特和史密斯发现,北裂谷与冰槽是由发生在不同时间尺度上的 同一过程所塑造的 ,因此他们回答了有关火星 气候史的 部关于科普知识的动画片分问侏罗纪世界的恐龙科普题。不过他们还提出了新的 问题。

史密斯说:“在火星 历史的 相当长时间里,冰层是规则而均匀的 ,然后出现了一个不同的 时期,螺旋冰槽开始出现。有些事情发生了变化。这必然是相当迅速(相对而言)而且强有力的 气候变化。我们仍旧不知道这种变化到底是什么。”

霍尔特说:“为了查清这一点,我们需要观察火星 的 其他部分,以寻找同时发生的 其他变化的 证据。这只是冰山一角而已。”

(全文完)

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