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一大块融化了的巧克力 ——火星北极冰盖透视图
《华东科技》     发布时间:2017-06-20 13:23:31.0    

“好像一块融化了的巧克力……”这是笔者初次见到这张火星北极冰盖透视图的第一感受。不知道正在看这篇文章的你是否也有同感呢?

随着地球生态环境的恶化与人口激增,地球不堪重负。人类不懈地探究宇宙奥秘,希望能够找到地球之外,另一适合人类生存的行星。火星作为太阳系内类地行星,在天文学家眼中一直把地球和火星称为兄弟行星,其自转轴倾角与自转周期均与地球相近。因此, 对于火星的探索一点点展开。

火星因地表的赤铁矿(氧化铁)而呈现出橘红色。其地表沙丘、砾石遍布,没有稳定的液态水体,因此也被称为沙漠行星。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷,沙尘悬浮其中,每年常有尘暴发生。在火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠,会随着季节消长。2015年9月28日,美国航天局(NASA)宣布火星存在流动水,为人类探索火星的长征,带来久违的“希望之音”。

近日,欧空局(ESA)发布了一张火星北极冰盖透视图。这张透视图是欧空局探测器火星快车拍摄到的,从图中可以看出火星北极独特螺旋状的漕沟,被科学家形象地称之为“冰激凌涡流”地形。

现在所看到的这张“冰激凌涡流”状的火星北极冰盖透视图实属来之不易。据了解,这张图是由2004——2010年期间,火星探测器环绕火星轨道32圈拍摄到的32张单独轨道“条纹”图像所构成的。图中所覆盖的面积相当于100万平方公里,大约是地球上格陵兰冰盖大小的一半。

火星冰盖其实是一个存在久远的景象,会随着季节的变化有所增减。目前,在火星的冬季,温度足够低,大约可将火星大气层中约30%的二氧化碳冷凝成干冰沉淀到冰盖上,那么,火星冰盖便会季节性地增加约1米的厚度。随着较暖的夏季到来,这些干冰将直接升华成气体,逸入火星大气中,在火星北极留下水冰层。

在北极冰盖的形成过程中,强风被认为发挥了重要作用。这和地球上的飓风相似,在科里奥利力(Coriolis force)的作用下,刮起的强风从地势高的中央向地势低的边缘吹散。如此便形成了火星北极冰盖的螺旋,正如图中我们看到的冰激凌涡流。

从图中可以看到,火星北极冰盖上有一个特别突出的巨大沟槽,约500千米长,2千米深,将冰盖一分为二。这条沟槽被称为博勒拉峡谷(Chasma Boreale),被认为是火星北极一个相对古老的特征,形成于螺旋状的冰盖之前。目前,随着新的冰物质在沟槽周围不断沉积,博勒拉峡谷看起来似乎更加深邃了。

根据火星快车和NASA的火星勘测轨道飞行器(MRO)上搭载的雷达仪器对地下勘探的结果分析显示,火星北极冰盖由许多层的冰尘组成,深度可达2千米。由此可见,火星北极冰盖保留着大量宝贵的历史“证物”,或将对人类研究火星在过去几十万年如何演变,提供无数可参考的依据。在不久的一天,你会看到火星数万年前的全貌还原图也未可知。


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