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火星探索:揭秘火星地表曾有过的神秘河流


文章编号:14298 / 更新时间:2024-03-02 23:51:03 / 浏览:

贾瑛卓(中国科学院月球与深空探测总体部、中国科学院国家空间科学中心)于1877年,意大利天文学家斯基亚帕雷利(Schiarelli)通过望远镜观测火星时发现,火星表面存在一系列纵横交错的直线状网络。他根据观测结果绘制了一幅详细的火星表面沟渠分布图,当时这些渠被称为火星运河。

火星探索揭秘火星地表曾有过的神秘河流

近年来,人类的深空探测技术飞速发展,大量火星探测数据以及具有极高分辨率的火星表面图像被记录下来,人们中火星的真实面貌也逐渐清晰了起来。这时,人们惊奇地发现,火星表面不但确实存在着许多峡谷和沟渠,其中不少还保留着大量流水冲刷的迹。

火星上有几种河道?在太阳系内,只有火星与地球一样,表面发育了大量的河道,保留了大量流水冲刷的痕迹。根据其形成年表面特点,可划分为三种水流地貌类型,即网状河谷、外流河道和冲沟[1]。

网状河谷是最古老的一类水流地貌,其宽度不超过里,但是长度却可达上百甚至上千公里,深度一般为50-200米,形态类似于地球上干旱区的树枝状河流系统。网状河谷的典型特征是具有陡峭壁,并且大部分区域都具有短而粗的分支。

网状河谷主要在火星南部古老的诺亚纪地体上,而较年轻的北部平原则难觅其踪迹,此可以推断这些网状河谷非常古老,至少有38亿年的形成历史[1]。

外流河道是灾难性洪水形成的河道,宽度变化很大,从小于1里到几百公里都有,河道中常见泪滴状孤岛。外流河道形成于火星历史的较晚期,但也有上亿年甚至数十亿年的历史。最大的外流河道为长1580公里的卡塞谷(KaseiVallis),其出口处超过400公里宽,深度超过2.5公里。

火星探路者着陆于克里斯平原南部的一个冲刷地带那里被认为是典型的外流河道的形貌。

冲沟,这是火星上最有争议的水流地貌,具有小型、线性的年轻侵蚀特征,并切入到陡坡之。冲沟的宽度为几米到几十米,长度上百米,要比网状河谷小得多。它们大多分布在南半球中纬度地区的陡立斜坡上,表面无撞击坑分布或撞较少,因此推测其形成时期相对较晚。

部分冲沟分布在撞击坑和地堑的侧壁上,被认为与在火星早期气候环境下存在了成千上万年雪融冰有关,并且它们的形态在逐年发生变化,预示着某些强烈地质作用过程的发生。

火星上的河道意味着什么?科学家对这些征是如何形成的产生了浓厚兴趣,并开展了大量的研究,主要从这些形貌特征去反演或研究火星水体活动的演变。科学家们普遍认为在火星形之后不久,其表面是温暖、湿润和有大量流水的。水流在流动的过程中携带大量泥沙,并推动河底砾石,具有侵蚀作用和搬运能力,对火星形的形成具有一定改造能力。

一系列的科学问题依然困扰着我们:火星早期存在多少水?火星表面水不断减少,这些水哪去了?火星表面水酸碱度和化学组成如何演化?火星表面水如何与大气相互作用,并通过电离层逃离火星?火星地下冻土和冰川的水量如何估计?火星地下水系统形成及特征是什么?相信随着对火星的不断探索,终有一天我们会得到答案。

参考文献:[1]欧阳自远,邹永廖.火星科学概论海科技教育出版社.2015.12


火星上为什么有水?

火星表面不是没有液态的水而是没有稳定的液态水火星大气由二氧化碳(95.3%)、氮气(2.7%)、氩气(1.6%)和微量的氧气(0.15%)和水汽(0.03%)组成的,并且非常稀薄,因此在接受太阳照射的地方,近日点和远日点之间的温差将近160摄氏度。 温度低的时候二氧化碳也固化了,温度高的时候就又可以汽化了,一般情况下火星表面的水大部分是固态的,随温度的变化偶尔出现液态的水也正常

火星上有水么?

据新华社电 美国科学家分析了火星探测器发回的新照片后最近提出,火星表面部分地区的特殊地形,标志着该区域可能存在水的固态形式———冰。 美国布朗大学的科学家在26日出版的英国《自然》杂志上报告说,他们研究了正围绕火星飞行的“火星环球勘探者”探测器发回的八千多张高清晰度照片,发现了这种较为光滑的地形。 科学家认为,该地形表明,这些区域的土层可能是水渗进多孔的土壤后结冰、凝固形成的,厚度通常为1至10米。 这类地形分布在火星南半球中部区域,纬度在30度至60度之间。 另据新华社电西班牙科学家提出,木星的卫星木卫四地表下可能存在液态水构成的海洋,这些水之所以保持液态不结冰,是因为木卫四的表层像一张毯子,起到了良好的保暖作用。 科学界此前认为,木卫四内部的放射能有可能提供充足热量使水暂时保持液态。 但对这样一颗表层为冰的大卫星来讲,这些热量很快就会散失到宇宙空间中。 以此推论,只需要几百万年,木卫四就会完全冻结。 但事实是太阳系的历史已经有几十亿年,而木卫四内部现在仍存在液态水,这是令人难以置信的。 西班牙科学家在26日出版的英国《自然》杂志上为木卫四内部的海洋提供了一个新的解释。 其计算表明,木卫四的温度和压力条件使得其表面的冰层传热性较差,阻止了内部热能散失,保温效果比人们以前认为的更好。

火星上有水么?

凤凰号在火星北部登陆地点的全景彩色照点击观看更多精彩图片中新社洛杉矶七月三十一日电(记者 张炜)美国航空航天局(NASA)科学家三十一日宣布,“凤凰”号火星探测器上的实验设备获得了火星土壤样本中的水。 这是人类首次通过科学仪器得到地球以外行星的水。 美国航空航天局科学家、亚利桑那大学教授威廉·伯恩顿今天兴奋地宣布:“我们得到了水!”他说,上个月,研究人员通过观测发现火星上的确存在冰冻水,不过这次是实实在在地得到了火星上的水。 据介绍,“凤凰”号上搭载的实验设备通过加热火星土壤样本,获得了水蒸汽。


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