火星北極冰冠特征源于重力風(fēng)
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- 時(shí)間:2010-6-10 9:32:52 來源:北京日?qǐng)?bào)
火星北極冰冠(蓋)有兩個(gè)奇異的特征，即存在著一條規(guī)模勝過大峽谷的深谷和一系列的螺旋形低谷。人們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)特征40年來，始終沒有能準(zhǔn)確地解釋它們形成的原因。不過這已經(jīng)成為過去，美國科學(xué)家表示，他們成功地再現(xiàn)了火星北極冰冠兩特征形成過程，從而解開了困擾人們多年的謎團(tuán)。
在新近出版的《自然》上，美國德州大學(xué)地理研究所科學(xué)家杰克·霍爾特、艾薩克·史密斯和他們的同事，介紹了他們利用美國宇航局火星探測器采集的雷達(dá)數(shù)據(jù)，研究火星北極冰冠表面地貌形成的原因。
火星北極冰冠由冰和塵土層組成，厚約3000多米，覆蓋的面積略大于美國德州的面積。1972年，科學(xué)家觀察到了火星北極冰冠深谷和多螺旋低谷的地質(zhì)特征，并對(duì)它們的形成進(jìn)行了推測。
此次，霍爾特他們利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，像剝洋蔥皮一樣對(duì)火星北極冰冠進(jìn)行分層處理，從而揭示了其隨時(shí)間演化的狀況。研究人員認(rèn)為，深谷和眾多螺旋低谷產(chǎn)生和成型的主要因素是風(fēng)。此外，這些特征是在過去數(shù)百萬年中，隨著冰冠自身擴(kuò)大而逐步形成的。
在霍爾特他們研究之前，人們普遍認(rèn)為火星北極冰冠如同多層蛋糕那樣是由許多相對(duì)比較平整的冰土層組成。同時(shí)，人們推測該區(qū)域的某些氣候信息會(huì)記錄在這些冰土層中，信息量的獲取受制于冰土層的厚度和塵土含量。然而，霍爾特的研究顯示，火星北極冰冠眾多復(fù)雜的特性(如厚度和方向多變的分層)導(dǎo)致它本身成了富含氣候信息的“金礦”。
霍爾特表示，過去沒有人知道冰冠層具有如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)層記錄了冰積聚、侵蝕和風(fēng)流動(dòng)的歷史。利用它人們能更詳細(xì)地恢復(fù)冰冠的氣候史。他認(rèn)為，螺旋形低谷形成具有兩個(gè)因素：一是相對(duì)寒冷且密度高的空氣從極點(diǎn)向四周的冰冠“滾下”形成的重力風(fēng)(下降風(fēng))；二是重力風(fēng)在吹過冰冠時(shí)，受到火星因自轉(zhuǎn)所形成的科里奧利力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)向。
