喷气的间歇泉在火星上创造出“蜘蛛”

欧洲航天局(ESA)捕捉到火星“印加城”区域近期出现的季节性现象的新图像。
left image- This rectangular image shows part of the martian surface as if the viewer is looking down and across the landscape, with the irregular, mottled ground appearing in swirled tones of brown and tan. right image- A slice of the martian surface is shown here. A rounded segment of an eroded crater basin is visible to the right. The key features seen across the image are dark spots with tendrils that are eerily reminiscent of spiders. These are visible in large numbers to the left, and scattered irregularly across the rest of the image.
火星上的印加城地貌(左)是火星“蜘蛛”每年春天(右)出现的地点。 ESA/DLR/FU Berlin(左)ESA/TGO/CaSSIS(右)

现在是火星的“蜘蛛”季节。我们所知的火星上并没有真正的蜘蛛,但每到春天,一些像是蜘蛛形状的黑色斑点就会点缀在我们这颗红色近邻的某些区域。

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欧洲航天局(ESA)发布了这些季节性喷发的最新图像,它们出现在火星南极地区一个名为印加城的地貌中。

火星“蜘蛛”是如何形成的?

火星与地球类似,拥有四个截然不同的季节。每个火星季节的持续时间大约是地球季节的两倍。据ESA,这些蜘蛛状的标记出现在火星的春天,此时阳光照射在覆盖了火星漫长冬季的二氧化碳层上。阳光导致底层二氧化碳冰转化为气体。气体积聚起来,最终会冲破覆盖在火星极地上方的冰层。当它们爆发时,深色的物质在旅途中被带到地表,并粉碎了厚达三英尺的冰层。

A slice of the martian surface is shown here. A rounded segment of an eroded crater basin is visible to the right. The key features seen across the image are dark spots with tendrils that are eerily reminiscent of spiders. These are visible in large numbers to the left, and scattered irregularly across the rest of the image.
蜘蛛状特征形成于春天的阳光照射在覆盖漫长冬季的二氧化碳层上时。图片来源:ESA/TGO/CaSSIS。

喷出的气体充满深色尘埃,像喷泉或间歇泉一样穿过冰层中的裂缝。然后气体向下回落并沉降在地表。沉降的气体形成了深色斑点,直径从0.3到0.6英里不等。同样的过程也在冰层下方蚀刻出了蜘蛛状的图案。

这张图像由ESA的ExoMars痕量气体轨道器(TGO)上的CaSSIS仪器拍摄。CaSSIS代表彩色和立体表面成像系统,由德国伯尔尼大学制造。它生成高分辨率图像,旨在补充在火星上收集的数据。它由一个望远镜和焦平面系统组成,安装在一个旋转机构上,并有三个电子单元将图像传回ESA

火星神秘的印加城

这张新图像中的大部分斑点出现在Angustus Labyrinthus(更常被称为印加城)的边缘。NASA的Mariner 9探测器于1972年首次发现印加城,其几何状的脊状网络让天文学家联想到了印加遗址

科学家们仍然不确定印加城的确切形成原因。它可能是经过数千年石化的沙丘。岩浆或沙子等物质也可能从火星岩石的裂缝中渗出。这些脊状结构也可能是与冰川相关的蜿蜒结构,称为蛇形丘。

This rectangular image shows part of the martian surface as if the viewer is looking down and across the landscape, with the irregular, mottled ground appearing in swirled tones of brown and tan.
这张斜视图像显示了火星上一个被称为印加城(正式名称为Angustus Labyrinthus)的部分区域。其名称的由来并不神秘,其线性的脊状网络让人联想到印加遗址。可以看到被称为“蜘蛛”的特征的痕迹;这些小的、深色的特征是由二氧化碳气体在阳光下升温并冲破上方冰层时形成的。图片来源:ESA/DLR/FU Berlin

印加城似乎也是一个大圆的一部分——直径约53英里。科学家们认为,该地貌位于一个巨大的陨石坑内,这个陨石坑可能是在外太空岩石撞击火星表面时形成的。撞击可能导致断层在周围的平原上涟漪般扩散。然后,断层被上升的熔岩填充,并随着时间的推移而侵蚀。

在图像的中部区域,地貌略有变化,大圆状和椭圆形的漩涡产生了类似大理石的效果。这种效果被认为是在层状沉积物随着时间推移而被侵蚀时产生的。

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一些突出的陡峭、平顶的土墩和山丘高出周围地形近5000英尺。这些土墩的形成是由于较软的物质被风、水或冰侵蚀。留下的较硬的物质形成了这些山丘。在覆盖着尘土的高原上散布着一些“蜘蛛”的迹象,它们潜伏在各种峡谷和沟壑之中。

这些图像的数据是在2020年10月4日火星最近一次春季期间捕获的。红色星球目前正处于秋季,下一次春分将在2024年11月12日。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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