MRO表明,反复出现的火星条纹是流沙,而不是水

admin 2018-05-15

火星陨石坑的内部斜坡有几条季节性黑色条纹,称为“经常性斜坡线条”或RSL,2017年11月的报告将其解释为粒状流动,而不是流水造成的变黑。图像来自NASA的火星侦察轨道器上的HiRISE相机。学分:NASA / JPL-Caltech / UA / USGS

在火星上的黑暗特征以前被认为是水下流动的证据,新研究将其解释为粒状流动,其中沙粒和灰尘向下滑落而形成黑色条纹,而不是由于渗水使地面变黑。

用强有力的方法继续检查这些仍然令人困惑的季节性黑色条纹美国国家航空航天局的火星侦察轨道器(MRO)摄像机显示,它们只存在于陡峭的斜坡上,足以让干燥的谷物沿着它们在活动沙丘的表面上的方式下降。

“自然地球科学”发表的研究结果认为,微生物生命在这些地方茁壮成长,存在着足够的液态水。但是,究竟这些众多流量如何开始并逐渐增长尚未解释清楚。该报告的作者提出了可能性,其中包括少量水的参与,通过检测在某些流场观察到的水合盐来指示。

自2011年发现以来,这些特征引起了迷惑和争议,成为可能在干燥的行星上出现意想不到的液态水或盐水的标志。它们是黑色的条纹,在温暖的季节逐渐下坡,然后在冬季消失,并在第二年再次出现。在地球上,已知只有渗水存在这些行为,但它们在干火星环境中如何形成仍不清楚。

数以千计的这些火星特征统称为“反复斜坡线条”或RSL,已被确定为超过50个岩石 - 斜坡地区,从赤道到大约一半到两极。

“我们认为RSL可能是液态水流,但斜坡更像我们对干砂的期望,”美国亚利桑那州弗拉格斯塔夫美国地质调查局天文地质科学中心的Colin Dundas说。 “对RSL的这种新理解支持了其他证据,表明今天的火星非常干燥。”

Dundas是报告的主要作者,该报告基于MRO高分辨率成像科学实验(HiRISE)相机的观察结果。数据包括使用立体信息图像对的三维坡度陡度模型。 Dundas和共同作者在10个地点检查了151个RSL特征。

RSL几乎都被限制在比27度更陡的斜坡上。每个水流都在一个与火星和地球上沙丘滑落的干沙中看到的动态“休止角”相匹配的斜坡上。由于液态水的流动应该容易延伸到不太陡的斜坡。

HiRISE首席研究员,亚利桑那大学图森分校的首席研究员Alfred McEwen说:“RSL不会流到较浅的斜坡上,其长度与静止的动态角度密切相关,这不可能是巧合。新报告的共同作者。

季节性的黑色条纹被认为是生物学上重要的液态水 - 微生物生命所需的足够水 - 的可能证据 - 尽管解释了火星现代环境中表面上如此多的液态水可能存在将是具有挑战性的。 RSL的颗粒流解释符合先前的理解,即现代火星的表面暴露在寒冷,稀薄的大气中,缺乏流动的水。 2016年的一份报告也对RSL厂址的可能地下水源提出质疑。今天的火星上的液态水可能仅限于大气和薄膜中的溶解水分痕迹,这是我们所知道的生命环境。

但是,RSL仍然令人费解。解释不确定的特征包括它们的逐渐增长,季节性再现,不活跃时的快速褪色以及水合盐的存在,这些水分子将水分子结合到它们的晶体结构中。

新报告描述了这些特征与RSL之间的可能联系。例如,盐可以通过从大气中吸取水蒸气而变得水合,并且这个过程可以形成咸水滴。含盐谷物水化季节变化可能导致RSL谷物流动的一些触发机制,如膨胀,收缩或某些水的释放。水合作用的变化可能导致变暗和褪色。如果大气中的水蒸气是一个触发因素,那么一个问题就是为什么RSL出现在一些斜坡上而不是其他斜坡上。

“RSL可能通过一些对火星环境独特的机制形成,” McEwen说:“所以它们代表了一个了解火星如何表现的机会,这对于未来的地表勘探非常重要。”

“对RSL的充分理解很可能取决于对这些特征的现场调查,”美国宇航局喷气推进实验室的MRO项目科学家Rich Zurek表示,加利福尼亚州帕萨迪纳市。 “尽管新报告显示RSL湿度不足以支持微生物生命,但对这些地点的现场调查很可能仍需要特殊程序来防止从地球引入微生物,至少直到它们具有明确的特征。特别是,这些神秘的特征如何变暗和褪色的完整解释仍然没有解决。在一天的不同时间进行遥感可以提供重要线索。“

亚利桑那大学运营HiRISE,由科罗拉多州Boulder的Ball Aerospace&Technologies公司建造。 JPL是加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院的一个部门,负责管理华盛顿NASA科学任务局的MRO项目。丹佛的洛克希德马丁太空系统公司建造了轨道器并支持其运行。

出版物:Colin M. Dundas等人,“颗粒物流在火星指示线上反复出现的斜坡线条e对液态水的作用有限,“Nature Geoscience(2017)doi:10.1038 / s41561-017-0012-5

来源:喷气推进实验室的Guy Webster


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