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今天的火星寒冷而干燥,表面只有薄薄的大氣層。在遙遠(yuǎn)的過去,天氣似乎應(yīng)該更冷,因?yàn)榈竭_(dá)地球表面的陽光會(huì)更暗。然而,數(shù)十億年前,水似乎曾在火星上自由奔流,有時(shí)流過比地球上更寬的河流。這些水看起來流得如此之大,以至于它們可能一整天都在運(yùn)動(dòng),而不只是在陽光最燦爛的時(shí)候,或者是涓涓細(xì)流。 科學(xué)家們只是不知道在這顆紅色星球上,什么樣的天氣會(huì)產(chǎn)生這些河流,但研究表明,在火星早期歷史上,這些大量流動(dòng)的水已經(jīng)存在了10億年以上。這意味著,至少在當(dāng)時(shí),火星有很強(qiáng)的溫室效應(yīng),它吸收了地球上有限的陽光能量,并融化了它的水,這些水隨后流入了河道。
長(zhǎng)期以來,科學(xué)家們一直可以看到干涸的河床橫貫火星表面,作為火星上曾經(jīng)有水自由流動(dòng)的證據(jù)。2012年,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的“好奇號(hào)”(Curiosity)探測(cè)車傳回了一條這樣的河床底部光滑的圓形卵石的圖片,但沒有粗糙的邊緣證據(jù)表明曾經(jīng)有水流過這些卵石。近日,科學(xué)家在一項(xiàng)對(duì)火星河道的新研究中對(duì)這些河流進(jìn)行了分類,研究結(jié)果顯示,這些河流的水很可能在火星完全干涸之前的最后一個(gè)時(shí)代大量流入,也就是說在火星大部分大氣被太空奪走之后,很久以前火星就有了大河。
由美國(guó)宇航局火星勘測(cè)軌道飛行器拍攝的火星上保存完好的河道的標(biāo)記照片,用顏色疊加表示海拔高度(藍(lán)色代表低,黃色代表高)。該場(chǎng)景的海拔范圍約為115英尺(35米)。 我們知道由空氣剝離的太陽粒子所推動(dòng)的大氣變薄過程在37億年前基本完成,使得火星的大氣層比地球稀薄得多。但新研究發(fā)現(xiàn),火星河流可能直到不到10億年前才完全干涸。這些水道很大,平均比地球上的水道要寬。這意味著在10億年前,火星擁有著不輸于地球的大河,因?yàn)檫@些河道甚至比地球上還要寬!
據(jù)了解,研究員凱特和他的同事對(duì)火星的古代水道進(jìn)行了一項(xiàng)全球調(diào)查,利用從軌道上捕捉到的圖像和其他數(shù)據(jù)描述了200多個(gè)這樣的系統(tǒng)。他們通過計(jì)算周圍地形上的隕石坑估算出這些河流的年齡。 研究小組的工作表明,在火星45億年的歷史中,火星上的河流在由降水補(bǔ)給的徑流驅(qū)動(dòng)下,火星河流斷斷續(xù)續(xù)但強(qiáng)度很大,很明顯,這些河流在最后也變得很強(qiáng)勁,直到火星永久干涸。
這些河流有著令人印象深刻的寬度,在許多情況下,超過可比的地球集水區(qū)的兩倍,這種強(qiáng)度是難以想象的。不過專家表示隨著火星變冷,它并沒有慢慢干涸。相反,在火星濕潤(rùn)期結(jié)束時(shí),河流變短了,但在幾乎立即消失之前,仍然有大量的徑流。
目前還不清楚火星河流攜帶了多少水,因?yàn)樗鼈兊纳疃群茈y估計(jì)。凱特說,確定深度通常需要對(duì)河床巖石和卵石進(jìn)行近距離分析,而這類工作只在火星上的幾個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行過,比如蓋爾隕石坑(Gale Crater)。美國(guó)宇航局的好奇號(hào)(Curiosity)探測(cè)車自2012年以來一直在探索蓋爾隕石坑。 而且科學(xué)家表示,美國(guó)宇航局2020年的火星探測(cè)器也可能在這方面做出貢獻(xiàn)。這個(gè)尋找生命的機(jī)器人將于明年7月發(fā)射,它將研究火星Jezero隕石坑內(nèi)的一個(gè)古老的河流三角洲,屆時(shí)將給我們帶來不一樣的探索。
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