好奇号火星车已经在火星的盖尔陨石坑进行了三年多的探索,解读沙丘,挖掘古代湖泊,现在,它还在弄清楚一座山是如何形成的。
在本周《地球物理学研究快报》上发表的研究中,研究人员宣布,他们认为他们知道陨石坑中心那座三英里高的夏普山是如何形成的。
显然,这座隆起的山是由风塑造的。而不仅仅是夏普山。几十年来,天文学家和行星地质学家一直观察火星陨石坑中心的奇怪圆顶状丘陵,并想知道它们是如何形成的。
大约在37亿年前,当火星还是一个湿润的世界时,沉积物(沙子、泥土和岩石)充满了陨石坑,这些沉积物是由风和水带来的。但经过数十亿年,这个星球的表面干涸了,风成为了塑造火星表面的主导力量。
“一直以来有一个理论认为,这些丘陵是由数十亿年的风蚀形成的,但以前没有人对此进行过检验,”该研究的首席作者 Mackenzie Day说。“所以,我们的论文很酷的地方在于,我们弄清楚了风是如何真正做到这一点的动力学。”
怎么做到的?用湿沙和风洞。
这项研究克服了地质学面临的大多数挑战:时间。
不幸的事实是,形成显著地貌所需的地质过程通常需要海量的时间,而我们并非不朽。不仅如此,火星还相当遥远,即使对于最有经验的地质学家来说,也仍然难以到达。
那么,如果你不能亲自去观察这些丘陵的生长过程,你如何弄清楚它们是如何形成的呢?研究人员制作了一个不到一英尺宽、2英寸深的模型陨石坑,并用湿沙填充,以模拟火星早期潮湿的条件。然后,他们把它放在风洞里。
他们发现,风洞中的风与沙子的相互作用自然地形成了与火星表面各地陨石坑中看到的一些形状相同的形状。
为什么我们在地球上看不到相同的地貌呢?首先,你上一次在你的邻居看到陨石坑是什么时候?地球有许多侵蚀力,如风、水和板块构造,它们不断地重塑地球表面,抹去陨石坑,从而也抹去了这类地貌形成的机会。
好奇号将继续其前往夏普山的旅程,探索这颗行星的地质,直到地质学家有机会进行终极实地考察。