北京時(shí)間 5 月 25 日消息，“來(lái)自火星的蜘蛛”并不僅是上世紀(jì) 70 年代著名歌手大衛(wèi)?鮑伊的背景樂(lè)隊(duì)的名字，事實(shí)上火星表面也存在著類似蜘蛛結(jié)構(gòu)的神秘構(gòu)造，目前，科學(xué)家最新研究揭曉了該構(gòu)造的形成原因。
火星表面類似蜘蛛的結(jié)構(gòu)首次發(fā)現(xiàn)于 20 年前，但天文學(xué)家前不久才最終確定其形成原因，它們是由春季極地冰層裂縫中逃逸出來(lái)的二氧化碳蒸汽產(chǎn)生的。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)火星表面狀況，研究人員能夠證實(shí)長(zhǎng)期以來(lái)倍受爭(zhēng)議的火星蜘蛛形成之謎。
這張 2018 年美國(guó)宇航局火星勘測(cè)軌道器拍攝的圖像顯示，“蜘蛛”開(kāi)始從火星南極表面出現(xiàn)
在一項(xiàng)模擬實(shí)驗(yàn)中，他們將干冰塊（本質(zhì)上是凍結(jié)的二氧化碳）放在礫石層表面，在礫石層觀察到類似“火星蜘蛛”的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。據(jù)悉，每年春季，當(dāng)陽(yáng)光穿透覆蓋火星兩極的半透明冰層時(shí)，會(huì)使下方的松散巖石變暖，并聚集一定的壓力，該壓力會(huì)導(dǎo)致火星兩極的半透明冰層破裂，蒸發(fā)的二氧化碳在壓力作用下強(qiáng)有力地逃逸出來(lái)，將沙子和礫石顆粒噴射到空中。
之后這些顆粒狀物質(zhì)會(huì)以類似樹(shù)枝或者蜘蛛腿的形狀落在火星冰面之上，由于產(chǎn)生的壓力較大，二氧化碳會(huì)升華，或者直接從冰凍的固態(tài)變成氣態(tài)。該項(xiàng)研究報(bào)告作者、英國(guó)開(kāi)放大學(xué)研究員勞倫?麥基翁稱，火星勘測(cè)軌道器和其他人造衛(wèi)星曾拍攝到“火星蜘蛛”，二氧化碳逸出產(chǎn)生火星蜘蛛的理論，十多年以來(lái)一直被廣泛接受并認(rèn)可。目前，該研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《科學(xué)報(bào)告》雜志上。
火星春季表面出現(xiàn)的溝槽被稱為“蜘蛛”，因?yàn)樗鼈兛雌饋?lái)頗似蛛形綱動(dòng)物，最新研究現(xiàn)已證實(shí)長(zhǎng)期以來(lái)被懷疑的理論，這些結(jié)構(gòu)是由陽(yáng)光照射使火星干冰變暖并使二氧化碳汽化造成的，碳羽流產(chǎn)生的沙土顆粒噴射到空中再降落時(shí)會(huì)形成類似樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)，這些蜘蛛圖案跨度超過(guò) 1000 米
勞倫說(shuō)：“在此之前，人們所認(rèn)知的火星蜘蛛形成過(guò)程是由純理論背景解釋的?！睘榱蓑?yàn)證理論的有效性，她和來(lái)自英國(guó)的同事們?cè)陂_(kāi)放大學(xué)火星模擬室中重現(xiàn)了火星大氣壓狀況。
在實(shí)驗(yàn)中，他們?cè)诟杀ǘ趸脊腆w形式）上鉆孔，然后將它們放置在各種大小顆粒的模擬火星表層之上，將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)壓力降至接近火星大氣層，干冰將汽化逐漸下降到沙質(zhì)表層，在壓力作用下，二氧化碳將直接從固態(tài)干冰形式轉(zhuǎn)變成氣體，相應(yīng)的氣體通過(guò)鉆孔釋放出來(lái)。有趣的是，每次做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，當(dāng)混合顆粒的二氧化碳?xì)怏w噴涌逃逸之后，就會(huì)在表層留下蜘蛛結(jié)構(gòu)。研究人員稱，噴射出來(lái)的顆粒直徑越小，降落至表面的沉積物顆粒直徑就越小，相應(yīng)的蜘蛛、樹(shù)枝等圖案的分支就越多。
為了驗(yàn)證這一假設(shè)理論，研究人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將一塊干冰放在模擬火星大氣條件的實(shí)驗(yàn)室的礫石表面之上，將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)壓力降至接近火星大氣層，干冰將汽化逐漸下降到沙質(zhì)表層，在壓力作用下，二氧化碳將直接從固態(tài)干冰形式轉(zhuǎn)變成氣體，相應(yīng)的氣體通過(guò)鉆孔釋放出來(lái)。最終在礫石表面形成類似蜘蛛的細(xì)長(zhǎng)狀圖案
麥基翁說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接表明，我們?cè)诨鹦擒壍郎嫌^察到的神秘蜘蛛圖案，可能是干冰從固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)過(guò)程中的‘副產(chǎn)物’?！睋?jù)悉，火星表面的蜘蛛圖案非常龐大，有時(shí)圖案直徑達(dá)到 1000 米，此類現(xiàn)象在地球上是找不到的。
為什么地球表面沒(méi)有天然形成的巨大蜘蛛圖案呢？這是因?yàn)榈厍虮砻娑趸驾^少，相比之下，火星大氣層 95% 成分是二氧化碳，在火星極地冬季表面大部分冰霜都是二氧化碳的固態(tài)形式。
研究人員稱，噴射出來(lái)的顆粒直徑越小，降落至表面的沉積物顆粒直徑就越小，相應(yīng)的蜘蛛、樹(shù)枝等圖案的分支就越多
麥基翁表示，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)非常令人興奮，因?yàn)榭茖W(xué)家終于開(kāi)始更多地了解火星表面的季節(jié)變化。同時(shí)，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也可能對(duì)美國(guó)宇航局有一定的幫助，后者的目標(biāo)是本世紀(jì) 30 年代實(shí)現(xiàn)載人火星任務(wù)。
地貌學(xué)家瑪麗?伯克稱，這項(xiàng)創(chuàng)新研究支持一個(gè)新興的主題，即當(dāng)前火星氣候和天氣不僅對(duì)火星動(dòng)態(tài)表面過(guò)程具有重要影響，而且對(duì)未來(lái)任何機(jī)器人、或者人類對(duì)火星的探索都有重大意義。
廣告聲明：文內(nèi)含有的對(duì)外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時(shí)間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。