2024-10-06 12:33 点击次数：155
人妖 ts
在好意思国宇航局火星勘察轨谈航行器于2018年拍摄到的这一蛛网状地形示例中看到的深色黑点，据信是二氧化碳气体羽流从地表喷出的泥土。JPL 的一组实验试图在实验室中重现这些蜘蛛状地形。图片着手：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学
自从 2003 年通过轨谈航行器的图像发现这些地貌以来，科学家们对遍布火星南半球的蜘蛛状地貌咋舌不已。莫得东谈主实足细目这些地质特征是若何变成的。每个分支地形从新到尾不错蔓延跳动半英里（1 公里），包括数百条细长的"腿"。这些地貌被称为"栅栏状地形"，时常成群出现，使火星名义呈现出褶皱的外不雅。
在好意思国宇航局火星勘察轨谈航行器于2018年拍摄到的这一蛛网状地形示例中看到的深色黑点，据信是二氧化碳气体羽流从地表喷出的泥土。JPL 的一组实验试图在实验室中重现这些蜘蛛状地形。图片着手：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学
主流表面以为，蜘蛛是由触及二氧化碳冰的经过变成的，而地球上并不存在自然的二氧化碳冰。通过在《行星科学杂志》（The Planetary Science Journal）上发表的一篇新论文中详备先容的实验，科学家们初度在模拟火星温度温情压的条款下再行创建了这些变成经过。
南加州好意思国宇航局喷气鼓励实验室的劳伦-麦基翁（Lauren Mc Keown）说："蜘蛛本人即是一种奇特而艳丽的地质特征。这些实验将有助于治愈咱们的模子，以了解它们是若何变成的。"
这项究诘阐明了所谓的基弗模子所形容的几个变成经过：每年冬天，阳光透特别星名义堆积的透明二氧化碳冰层，加热泥土。由于泥土的激情比上头的冰更深，泥土会接管热量，使最围聚泥土的冰获胜变成二氧化碳气体，而不会先变成液态，这个经过被称为升华（与干冰冒出"烟雾"的经过疏浚）。
底下是 JPL 的 DUSTIE 的里面情况，这是一个酒桶大小的舱室，用于模拟其他星球的温度温情压--这里是火星南极的二氧化碳冰层。在该舱内进行的实考阐明了被称为"蜘蛛"的火星地貌是若何变成的。图片着手：NASA/JPL-Caltech
跟着气体压力的增多，火星冰层出现破绽，气体得以逸出。当气体朝上渗出时，它带走了降落在冰名义的泥土中的黑灰尘和沙子。凭据这一表面，当冬去春来，剩余的冰层升华时，这些小限制喷发留住的蛛网状疤痕就会消散。
在实验室中再造火星
对麦基恩和她的合著者来说，进行这些实验最坚苦的部分是重现火星极地名义的条款：极低的气压和低至零下 301华氏度（零下 185摄氏度）的温度。为此，Mc Keown 使用了JPL 的一个液氮冷却考验室，即 Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments（DUSTIE）。
"我爱 DUSTIE。它具有历史兴致，"麦基翁说，这个酒桶大小的舱室曾被用来测试为好意思国国度航空航天局火星凤凰号着陆器缱绻的研磨器具原型。该器具用于落空水冰，飞船在火星北极隔邻舀起并分析了水冰。
在 JPL 的 DUSTIE 考验室进行的实验中，火星泥土模拟物中出现了这些近似于红色星球"蜘蛛"的形式。模拟土中冻结的二氧化碳冰被底下的加热器加热，再行变成气体，最终从冻结的顶层裂开，变成羽流。贵府着手：NASA/JPL-Caltech
在这项实验中，究诘东谈主员将火星泥土模拟物放在一个浸没在液氮浴中的容器中进行冷却。他们将其放入 DUSTIE 考验室，在这里，气压被缩短到与火星南半球的气压相似。二氧化碳气体随后流入舱内，在三到五个小时的本事里从气体凝结成冰。经过屡次尝试，麦考恩才找到了合适的条款，使冰变得豪阔厚和透亮，从而使实验到手。
他们赢得了具有顺应特质的冰后，在模拟物底下的舱内扬弃一个加热器，使其升温并使冰裂开。当 Mc Keown 终于看到粉状模拟物中喷出一股二氧化碳气体时，她喜从天降。
这段视频表露的是火星泥土模拟物在 JPL 实验室实验中喷发出的羽流，该实验旨在复制被以为是变成被称为"蜘蛛"的火星地貌的经过。当一位多年来一直试图再行创造这些条款的究诘东谈主员发现这股羽流时，她喜从天降。图片着手：NASA/JPL-Caltech
暗色羽流在喷出模拟液时在模拟液上开了几个洞，在所有加压气体被排出之前，模拟液的喷出本事长达 10 分钟。
实验中出现了一个基弗模子中莫得反馈出来的惊喜：冰在模拟物的颗粒之间变成，然后将其裂开。这种替代经过也许不错阐扬为什么蜘蛛的外在更"龟裂"。这种情况是否发生似乎取决于泥土颗粒的大小以及水冰在地下的镶嵌进程。
论文合著者、JPL 的塞丽娜-迪尼加（Serina Diniega）说："这是一个细节，它标明大当然比教科书上的形象更零乱一些。"
既然也曾找到了变成羽流的条款，下一步即是尝试从上方而不是下方使用加热器模拟阳光进行相同的实验。这将有助于科学家减弱羽流和泥土喷射可能发生的条款规模。
对于蜘蛛地貌，还有好多问题无法在实验室中找到谜底。为什么它们在火星的某些场所变成，而在其他场所却莫得？既然它们似乎是仍在发生的季节性变化的成果，为什么它们的数目和大小似乎莫得跟着本事的推移而增长？有可能它们是很久以前留住的，那时火星上的风光与当今不同--因此不错为东谈主们提供一个了解火星昔时的独有窗口。
当前，实验室实验将尽可能地接近蜘蛛。"有趣号"和"意志号"漫游车齐在鉴别南半球的场所探索这颗红色星球，而南半球恰是这些地貌出现的场所（亦然从未有航天器登陆过的场所）。在北半球着陆的"凤凰"号任务只合手续了几个月，就被极地的严寒和有限的阳光所吞吃。
编译自/ScitechDaily人妖 ts