最近，美國(guó)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(xiàng)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(diǎn)認(rèn)為，火星滑坡運(yùn)動(dòng)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?，F(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(kuò)展，專家猜測(cè)，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(dòng)的雪泥，這與火星表面出現(xiàn)的天坑、表面塌陷、表面滑動(dòng)和隆起現(xiàn)象密切相關(guān)。

畢夏普說：“我對(duì)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(huì)徹底改變我們對(duì)火星宜居性的觀點(diǎn)看法。”火星勘測(cè)軌道器高分辨率成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)(HiRISE)數(shù)據(jù)顯示，周期性斜坡線特征出現(xiàn)在朝向太陽(yáng)的斜坡位置，隨著時(shí)間的推移，該特征將持續(xù)存在并擴(kuò)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(shí)地勘測(cè)近表面低溫鹽活動(dòng)模型和實(shí)驗(yàn)室相關(guān)試驗(yàn)，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(shí)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(shí)，會(huì)造成表面破壞，出現(xiàn)坍塌和滑坡現(xiàn)象。

美國(guó)蒙大納大學(xué)地質(zhì)科學(xué)教授南茜·辛曼(Nancy Hinman)說：“我們?cè)谥抢辈扛稍稃}層進(jìn)行實(shí)地考察時(shí)，觀察到鹽對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)產(chǎn)生作用的許多實(shí)例，暗示著鹽物質(zhì)對(duì)塑造火星地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有重要作用。”

為了驗(yàn)證該理論，研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，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(shí)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(shí)驗(yàn)室里用紅外光線探測(cè)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(shí)，會(huì)在顆粒狀表面形成薄液態(tài)水層。通過在低溫下對(duì)氯鹽和硫酸鹽(包括石膏)的反應(yīng)過程進(jìn)行建模試驗(yàn)，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(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上傳球一樣。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還測(cè)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(xiàng)目源自對(duì)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(shí)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(xiàng)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(dòng)態(tài)，暗示著這顆行星仍在進(jìn)化和活躍，這對(duì)天體生物學(xué)和未來(lái)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(lái)探索火星宜居性開啟一扇大門。(卡麥拉)

關(guān)鍵詞： 火星表面滑坡 鹽 融冰