火星曾經能夠支持生命嗎?科學家們仍然沒有證據。然而,行星表面的一些奇怪特徵似乎暗示了這一點。烏得勒支大學的地球科學家隆內克·魯洛夫斯博士著手研究火星沙丘上雕刻的神秘溝壑的起源。在他的實驗室實驗中,冷凍二氧化碳塊(CO2 冰)可以自己挖掘這些通道。 “我感覺就像在看電影《沙丘》中的沙蟲,”他說。他的研究出現在 地球物理研究通訊

多年來,科學家們一直懷疑二氧化碳2 冰可能是造成這些奇怪結構的原因,但沒有人能夠直接展示它。 Roelofs 通過在實驗室中使用二氧化碳挖溝實現了這一目標2 冰塊,重複著地球上不會發生的自然過程,直到現在才被發現。

昇華

在火星冬季,當氣溫降至 120 攝氏度左右時,沙丘中就會積聚冰。隨著春天的臨近,陽光溫暖了山坡,大塊的冰塊(有時一米高)被釋放出來。由於火星大氣層稀薄,溫暖的沙子和冰之間的溫差很大,因此這些塊體的底部會立即變成氣體,這一過程稱為昇華。由於氣體比固體冰佔據更多的空間,因此壓力迅速增大,導致冰看起來“爆炸”。

“在我們的模擬中,我看到這種高氣壓如何將方塊周圍的沙子向各個方向吹動,”魯洛夫斯說。結果,該塊被鑽入斜坡並被困在一個由固結沙子小脊包圍的孔中。 “然而,昇華過程仍在繼續,因此沙子繼續向各個方向爆炸。”隨著冰繼續蒸發,它逐漸滑下山坡,形成一條又長又深的溝渠,兩側都有山脊。這些人工溝壑與火星上看到的幾乎一模一樣。

景觀形成

魯洛夫斯研究塑造火星表面的地質力量。在之前的作品中,他展現了CO的昇華2 冰會引起泥石流,在火山口壁上形成深深的通道。 “但是這項研究中的峽谷看起來有所不同,”他解釋道。 “所以這背後還有另一個過程,但是哪個過程呢?這就是我著手發現的。”

火星商會

他與碩士生西蒙·維舍斯一起前往英國城市米爾頓凱恩斯,揭開這些不尋常的沙溝背後的秘密。開放大學有一個“火星室”:模擬火星條件的設施。這次訪問是在英國地貌學會的資助下進行的。 “我們嘗試了幾種模擬不同坡度角度的沙丘坡度的方法。我們留下了一個 CO 塊。2 “冰從斜坡頂部掉下來,觀察發生了什麼,”研究人員說,“找到正確的斜坡後,我們終於看到了結果。”一氧化碳2 冰塊開始深入斜坡並向下移動,就像挖洞的鼴鼠或沙丘的沙蟲一樣。看起來太奇怪了! ”

從冰雪到峽谷

但這些冰塊到底是如何形成的呢? “一氧化碳2 火星南半球中部的沙漠沙丘中形成了冰塊。冬季,CO 層2 沙丘區域的整個表面都會結冰,有時厚達 70 厘米!在春天,這些冰開始變暖併升華。冰的最後殘餘物位於沙丘頂部的陰影側,當溫度足夠高時,冰塊就在那裡破裂。當冰塊到達斜坡底部並停止移動時,冰繼續昇華,直到所有二氧化碳消失。2 它已經蒸發了。剩下的只是沙丘底部的沙空。 ”

為什麼是火星?

為什麼行星如此讓人們著迷? “火星是我們最近的鄰居。它是唯一靠近太陽系‘綠色區域’的岩石行星。它距離太陽足夠遠,可以存在液態水,這是生命存在的必要條件。因此,關於生命起源和外星生命的問題可以在這裡得到解決,”魯洛夫斯說。 “此外,研究其他行星上景觀結構的形成是一種跳出地球思維框架的方法。這使我們能夠提出略有不同的問題,從而可以為我們星球上的過程提供新的見解。”

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