火星也有山體滑坡 或由于表面下鹽和融冰引起

美國宇航局天體生物學(xué)研究所賈尼斯 · 畢夏普 (Janice Bishop)帶領(lǐng)的一項研究表明，火星表面的滑坡可能是由于表面下鹽和融冰引起的。

之前的觀點認(rèn)為，火星滑坡運動是由液體碎屑或者干粒狀流體導(dǎo)致的，形成 “周期性斜坡線特征 (RSL)”。該研究小組還提出另一種假設(shè)，即近表面風(fēng)化層的冰融化導(dǎo)致表面出現(xiàn)變化，使其更易受到沙塵暴和風(fēng)的影響。現(xiàn)今火星表面周期性斜坡線特征仍存在，并出現(xiàn)一定范圍的擴展，專家猜測，火星滑坡結(jié)構(gòu)是由地下水冰、氯鹽和硫酸鹽之間相互作用造成的，該作用下產(chǎn)生一種不穩(wěn)定、液體狀流動的雪泥，這與火星表面出現(xiàn)的天坑、表面塌陷、表面滑動和隆起現(xiàn)象密切相關(guān)。

畢夏普說：“我對火星近表面冰鹽混合環(huán)境的微液態(tài)水前景感到好奇，這可能會徹底改變我們對火星宜居性的觀點看法。”火星勘測軌道器高分辨率成像科學(xué)實驗 (HiRISE)數(shù)據(jù)顯示，周期性斜坡線特征出現(xiàn)在朝向太陽的斜坡位置，隨著時間的推移，該特征將持續(xù)存在并擴大化，研究數(shù)據(jù)表明，該特征與表面之下存在的氯鹽有關(guān)，并在高硫酸鹽裸露巖層發(fā)現(xiàn)了周期性斜坡線特征。

當(dāng)前的研究是基于模擬火星實地勘測近表面低溫鹽活動模型和實驗室相關(guān)試驗，研究人員在地球南極干谷和以色列死海等模擬區(qū)域展開實地調(diào)查，結(jié)果顯示當(dāng)鹽類物質(zhì)和地下水或者石膏相互作用時，會造成表面破壞，出現(xiàn)坍塌和滑坡現(xiàn)象。

美國蒙大納大學(xué)地質(zhì)科學(xué)教授南茜 · 辛曼 (Nancy Hinman)說：“我們在智利北部干燥鹽層進行實地考察時，觀察到鹽對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)產(chǎn)生作用的許多實例，暗示著鹽物質(zhì)對塑造火星地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有重要作用。”

為了驗證該理論，研究團隊在實驗室進行試驗，觀察低溫下含氯鹽和硫酸鹽的火星模擬樣本冷凍和解凍時發(fā)生了什么，結(jié)果顯示在零下 50 攝氏度附近形成了冰泥，在零下 40 至零下 20 攝氏度，冰泥逐漸融化。

研究人員在實驗室里用紅外光線探測火星模擬永久凍土的低溫狀況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)高鹽度土壤在零攝氏度條件下融化時，會在顆粒狀表面形成薄液態(tài)水層。通過在低溫下對氯鹽和硫酸鹽 (包括石膏)的反應(yīng)過程進行建模試驗，結(jié)果顯示鹽物質(zhì)是如何發(fā)生關(guān)聯(lián)作用的，這可能是微小液態(tài)水在火星表面之下遷移，在硫酸鹽和氯化物之間轉(zhuǎn)移水分子，這就像運動員在球場上傳球一樣。同時，實驗室還測試了碳酸鹽 - 氯物質(zhì)在火星模擬土壤中的反應(yīng)，用顏色指示器顯示這些鹽的地下水化作用，以及鹽通過土壤顆粒的遷移過程。

據(jù)了解，該項目源自對地球南極洲麥克默多干谷沉積物的研究，麥克默多干谷是地球上最寒冷、最干燥的區(qū)域之一，和火星表面一樣，干谷表面的風(fēng)化層每年大部分時間都處于干燥風(fēng)季，然而地下永久凍土包含著水冰，并且地表之下似乎存在化學(xué)變化。這項研究除了有助于解釋火星地質(zhì)和化學(xué)過程，還表明火星環(huán)境仍處于動態(tài)，暗示著這顆行星仍在進化和活躍，這對天體生物學(xué)和未來人類探索火星都具有啟示意義，在火星表面之下的含鹽永久凍土區(qū)域可能存在薄水層，這或許為未來探索火星宜居性開啟一扇大門。

關(guān)鍵詞： 火星 山體滑坡 鹽