
蜘蛛的火星偵察軌道圖像。圖片來源:NASA/JPL-Caltech/亞利桑那大學
火星的蜘蛛!這句話描述了1970年代戴維·鮑伊(David Bowie)的後備樂隊,以及火星上的特殊功能,在地球上沒有類似的功能。但是我們在這裡討論後者,因為科學家有實驗證據表明它們的形成方式。
在發表的論文中科學報告,研究人員模擬了火星南極的狀況,並發現了一個產生弧形形式的過程,這是紅色行星的許多軌道觀測中看到的類似蜘蛛的特徵。該團隊測試了所謂的基弗的假設,以與之相匹配令人難以置信的觀察從最近十年開始。現在,它可以忠實地在實驗室中重新創建。
火星比地球涼爽得多,其大氣主要由二氧化碳製成。在冬季,在兩極,這將從空中凍結到地面上,並在春季昇華 - 它從固體到氣體直接變化。團隊看到的是,這種昇華不是自上而下的,而是自下而上的。
陽光穿過透明的冰,並溫暖其下面的土壤。冰層將開始更靠近地形,直到冰的外層無法應對壓力和裂縫,從而形成了奇特的模式,火星的沙/灰塵材料將作為羽流沉積。
“這項研究為表面過程提供了第一組經驗證據,該證據被認為可以改變火星上的極地景觀。十多年來,基弗(Kieffer)的假設已被廣泛接受,但直到現在,它在純粹的理論背景下都被構成了框架。”陳述。

McKeown博士繼續說:“實驗直接表明,我們在軌道上觀察到的蜘蛛圖案可以通過直接從固體轉換為氣體的直接轉化到軌道上的蜘蛛圖案。這令人興奮,因為我們開始更多地了解今天火星的表面如何在今天的季節性變化。”
該團隊採用了一種巧妙的方法來測試這一點。他們使用真空室重現了非常低的火星壓力。他們將一塊穿孔的干冰塊(冷凍二氧化碳)懸掛在機械臂上,並將其降低到由各種尺寸的穀物製成的模擬土壤中。
在溫暖的土壤附近,該塊昇華,材料通過新鮮釋放的氣體通過塊的中央孔抬起羽毛。一旦取出塊,就將弧形結構留在土壤上。土壤越細,模式的分支越多。
“這項創新的工作支持了一個新興的主題,即火星當前的氣候和天氣不僅對動態的表面過程產生了重要影響,而且對地球的任何機器人和/或人類探索都具有重要的影響,”來自三一學院的瑪麗·伯克(Mary Bourke)博士解釋說。
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