反复出现的火星条纹：流沙，不是水？

反复出现的火星条纹：流沙，不是水？

火星陨石坑的这个内部斜坡有几条季节性的黑色条纹，叫做“经常性斜坡线条”（RSL），2017年11月的报告将其解释为颗粒流，而不是流水造成的变黑。

图像来自美国宇航局火星侦察轨道器上的HiRISE相机

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


继续这些仍然困扰着季节性的黑色条纹的检查有一个强大的相机在美国宇航局的火星侦察轨道器（MRO）表示，他们只在斜坡上干谷物下降，他们主动沙丘面的方式做足够陡峭的存在。


今天发表在“自然地球科学”杂志上的研究结果认为，微生物生命在这些地方茁壮成长的现象已经足够。但是，这些众多的流量究竟是如何开始并逐渐增长的，尚未得到解释。该报告的作者提出了包括少量水的可能性，通过检测在一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，成为可能在干燥的地球上出现意外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，明年再次出现。在地球上，只有渗水已知有这些行为，但它们如何在干火星环境中形成仍不清楚。


从赤道到中途到两极的50多个岩石边坡地区，已经确定了成千上万的这些火星特征，统称为“反复斜坡线条”或RSL。


“我们认为RSL尽可能液态水流动，但是斜率更像是我们所期望的干沙，”美国地质调查局太空地质学科学中心亚利桑那州弗拉格斯塔夫的科林·邓达斯说。“对RSL的这种新的认识支持了其他证据，表明今天的火星非常干燥。”


Dundas是该报告的主要作者，该报告基于对MRO高分辨率成像科学实验（HiRISE）相机的观察。数据包括利用立体信息图像对的坡度陡度的三维模型。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27度以上的斜坡上。每个水流都在一个斜坡上结束，这个斜坡与火星和地球上沙丘下滑的干沙所看到的动态“休止角”相匹配。由于液态水的流动应该容易延伸到不太陡的斜坡。


“该RSL不会流到浅坡，以及这些长度是如此紧密地与休止动态的角度有关，它不可能是一个巧合，”的HiRISE主要研究员艾尔弗雷德·麦恩在亚利桑那大学的说，新报告的合着者。


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，缺乏流水。2016年的一份报告也对RSL 的地下水源的可能来源提出质疑。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的痕迹，这是我们所知道的生命中充满挑战的环境。


但RSL仍然令人费解。解释不确定的性状包括它们的逐渐增长，季节性再现，不活跃时的快速褪色，以及水分子结合到水晶结构中的水合盐的存在。


新报告描述了这些特征与RSL之间的可能联系。例如，通过从大气中抽出水蒸气，盐可以变成水合物，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，收缩或部分水分释放。水化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RSL为什么会出现在一些斜坡上，而不是其他的。


McEwen说：“RSL可能是通过某种对火星环境独特的机制形成的，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。


NASA喷气推进实验室的MRO项目科学家Rich Zurek表示：“对RSL的充分理解很可能取决于对这些特征的现场调查。“虽然新的报告表明，RSL没有足够的湿度来促进微生物生命，但是对这些地点的现场调查可能仍然需要特殊的程序来防止从地球引入微生物，至少在它们被确定为特征之前。特别是对这些谜底如何变暗和褪色的全面解读，我们依然不知所措，在不同的时间进行遥感提供了重要的线索。


亚利桑那大学运营由Ball Aerospace＆Technologies Corp.，Boulder，Colorado建造的HiRISE。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科学考察局的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作战。

本文来源NASA