暗坡条纹

发现的暗坡条]]
探测器上的火星轨道器相机在阿拉伯高地观察到的暗坡条纹，最暗的条纹只比周边环境暗10%左右。由于增强了对比度，图像中的反差更明显。该图像覆盖范围为1.65公里（1英里），下方为北。]]
暗坡条纹（Dark slope streaks）是一系列狭长的崩塌般特征，常见于火星赤道地区尘埃覆盖的斜坡上。它们形成于相对陡峭的地势，例如悬崖和陨石坑坑壁上。虽然在20世纪70年代末的海盗号轨道飞行器拍摄图像中已被首次发现， 但直到20世纪90年代末和21世纪初的火星全球探勘者号（MGS）和火星勘测轨道飞行器（MRO）提供了更高分辨率的图像，暗坡条纹才开始被进行详细的研究。

产生暗坡条纹的物理作用现在仍不清楚，它们最有可能是陡峭斜坡上松散、细粒的物质崩塌所引起（即粉尘崩塌）。雪崩扰乱并抹去了表面明亮的尘埃层，而暴露出较暗的底下层。水和其他挥发成分在条纹形成中的作用（如果有的话）仍然存在争议。斜坡条纹特别有趣，因为它们是目前在火星上可以观察到的少数仍在活跃的地质现象之一。

火星暗纹的性质
暗坡条纹属反照率特征，在肉眼看来，它们是与浅色背景坡之间的一种亮度差异。通常除了最高分辨率（2在夜间的霜冻很普遍。

形成机制
看到的塔尔西斯丘暗纹图像，它位于图中左下侧，右边就是塔尔西斯丘。]]
研究人员提出了多种暗坡条纹产生的形成机制，最普遍的观点是，这些条纹是干燥颗粒流产生的尘埃雪崩的结果。在陡峭斜坡上，尘暴类似于地球上的松雪雪崩。在寒冷、几乎无风条件下产生的干燥粉状雪，单个雪晶之间几乎没有粘合力，当这种积雪堆积时就会发生松雪雪崩、湿泥石流。然而，由于火星上液态水的整体热力学不稳定性，任何需要大量水的过程（如泉流释放）似乎都不太可能。

部分观察结果表明，暗坡条纹可能由撞击引发。2007年和2010年背景相机获得的照片显示，奥林帕斯山光环上出现了一道新的条纹。一幅来自高分辨率成像科学设备的后续图像显示，条纹顶部有一座新的陨石坑。研究人员得出结论：撞击引发了新的斜坡条纹。后来在阿拉伯区发现了另一条与撞击有关的条纹。

File:ESP 054066 1920newstreak.jpg|高分辨率成像科学设备在阿拉伯区看到，近期一次撞击形成的一座小陨坑产生了新的条纹。

2012年1月发表在《伊卡洛斯》杂志上的研究发现，暗色条纹是由以超音速飞行的陨石气流引发的。由亚利桑那大学本科生“凯兰·伯利”（Kaylan Burleigh）主持的科研团队，在计算了5座新陨坑撞击点周围约65000条暗色条纹后，发现了一些模式，靠近撞击点的条纹数量最多，所以，这种撞击可能是造成条纹的原因。此外，条纹的分布构成了一种从撞击点向两侧延伸的双翼图案。弯曲的双翼形似半月短刀（scimitars）或小弯刀。这种模式表明，来自陨石群气流相互作用使尘埃产生的松动，足以引发形成众多暗纹的尘埃雪崩。起初，人们认为是撞击引起的地面震动导致了尘埃雪崩，但若果真如此，暗色条纹将对称地排列在撞击点周围，而非聚集成弯曲的形状。

这群陨石坑位于奥林匹斯山以南510英里的赤道附近，坐落在一种被称为“梅杜莎槽沟层”的地形上。该地层覆盖着尘埃，包含被称为雅丹地貌的风蚀脊，这些雅丹山脊的陡坡上覆盖着厚厚的尘埃，因此，当撞击产生的气流声爆抵达时，尘埃将开始沿着山坡向下崩落。

利用火星全球探勘者号和美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学设备相机拍摄的照片，科学家们发现火星上每年约有20次新的撞击。由于探测器在14年的时间里几乎一直都在对火星进行连续成像，因此可将疑似有新出现陨石坑的较新图像与较早的图像进行比较，以测定陨坑形成的时间。由于这群陨坑是在2006年2月的高分辨率成像科学设备图像中发现的，但在2004年5月火星全球探勘者号拍摄的图像中并不存在，因此，撞击应发生在那段时间之内。

该群陨坑中最大的陨石坑直径约22米（72英尺），接近一座篮球场的大小。当陨石穿过火星大气层时，它很可能会碎裂，因此形成了一组密集的撞击坑。暗坡条纹的出现已有一段时间了，人们提出了许多想法来解释它们，这项研究可能会最终解开这个谜团。

Image:2764streaks.jpg|该照片显示了陨坑群和陨石喷流形成的曲线。陨石引起的气流造成陡坡上的尘埃崩塌，图像来自高分辨率成像科学设备。
Image:2764streaksclose.jpg|上一幅图像明暗分界区的特写，图像中间的黑线显示了明、暗弯曲线区之间的分界。绿色箭头表示山脊高地。当来自陨石气流的冲击时降临时，松散的尘埃则沿着陡坡向下滚落。图像来自高分辨率成像科学设备。

形成速率
附近发现了新形成的斜坡条纹。]]
斜坡条纹是现今火星表面还在形成中的少数地貌学特征之一，通过比较20世纪70年代海盗号轨道飞行器与20世纪90年代末火星全球探勘者号火星轨道器相机所拍摄的同一位置图像，首次发现了新的条纹。新条纹的出现表明，火星上仍在活跃地形成斜坡条纹，至少在每年到每十年的时间尺度上。后来，使用重叠相隔数天到数年的火星轨道相机图像进行统计处理表明，火星上可能以每70天左右的速率形成斜坡条纹。如果准确的话，这一速率表明，斜坡条纹是在火星表面观察到的最具活力的地质特征。

类似物和相关特征
暗坡条纹与火星上其他一些小型、与斜坡相关的特征有关，或表面上相类似。这些特征包括浅色条纹、雪崩疤痕和重现性斜坡线。水迹是发生在地球两极地区的特征，它们也类似于暗坡条纹和复发性斜坡线，但尚未在火星上被看到过。火星上许多斜坡特征可能源于一系列位于相反端的干燥崩塌和少量河流（与水相关）活动作用。

重现性坡线（暖季流）
2011年夏，《科学》杂志上发表了一篇论文，描述了一类新的斜坡特征，其特征表明它们是由季节性液态水释放形成的(见图片集中的H图和I图），被称为重现性坡线（RSL），这些特征引起了相当多媒体的关注。重现性坡线是一种狭窄（0.5至5米）的深色线条，倾向于出现在南半球南纬48度至南纬32度之间陡峭、面朝赤道的斜坡上。重复的高分辨率成像科学设备图像显示，这些线条在温暖季节会逐渐出现和生长，而在寒冷季节则逐渐消失。重现性坡线与暗坡条纹只是表面相似，它们的宽度则要小得多，并且具有与暗坡条纹不同的地理分布模式和斜坡属性。重现性坡线似乎出现在地表温度季节性高达250–300K（摄氏-23度到27度）的岩床坡上。在火星年的某些时段，这些位置可能有利于液体盐水从渗出物中流出。

水迹
水迹是地球北极和南极地区永久冻土占主导地位的地形中常见但很少研究的斜坡特征。由于水被引入在地表下永久冻土顶部，因此，该区域的土壤湿度得以提高。虽然火星上还没有明确的水迹，但一些研究人员已经注意到它们在形态和光谱上与火星的斜坡条纹相似。与暗坡条纹一样，水迹也是在下坡方向上延伸的狭窄、带分支的特征。相较于周围地表，它们通常显得略微暗淡，很少或根本察觉不出起伏变化。即使在达到峰流情况下，它们通常看起来像宽度不到60米，长约数百米的潮湿、变暗的小块土壤。在冬季，暗色的表面会变色消失在冻结的水迹中，使他们几乎无法被察觉.。

图片集
下面的图集显示了暗坡条纹及相关特征，要查看标题和文本中描述的特征，请点击放大图像。
Image:Slope Streaks Crater PIA11312.jpg|A. 相较于更大、与风有关的反照率特征（图像中上部椭圆形斑块），暗坡条纹则是沿陨坑东南壁延伸的细小线型反照率特征。该图像来自火星奥德赛号探测器热辐射成像系统拍摄的可见光照片，区域范围约25公里宽，上方为北。
Image:Slope Streak Dust Devil.jpg|B. 这种黑坡条纹可能是由尘暴风引起的，可看到一条薄薄的尘暴痕迹穿过斜坡条纹的顶点。这幅火星勘测轨道飞行器高分辨率成像科学设备图像区域1.8公里。
Image:Dark streaks in Diacria.JPG|C. 狄阿克里亚区的暗坡条纹，由火星全球探勘者号上的火星轨道器相机拍摄。
Image:Slope Streak Diverting PIA08672.jpg|D. 火星轨道器相机观察到的佛勒格拉山脊群区的暗坡条纹，图像中心附近的条纹环一座小丘绕道。图像区域约3公里（1.9英里)。
Image:Braided_Slope_Streak.jpg|E. 火星轨道器相机看到的吕科斯沟脊地区吻合型（网结状）斜坡条纹，其形态类似于流体流动产生的特征。图像区域约为3公里（1.9英里）。
Image:Bright Slope Streaks PIA03587.jpg|F. 通过火星轨道器相机可看到，阿拉伯高地的这座撞击坑坑壁上同时出现了暗色和浅色的斜坡条纹，光度测定分析表明，条纹的亮度为固有的，并非由照明条件或被观察物体的几何形状所引起。
Image:Avalanche Scars PSP 003239 1870.jpg|G. 与暗斜坡条纹相关的低浅雪崩疤痕，斜坡条纹与疤痕具有相同的尖顶和三角面形态，表明这两种类型的特征具有相似的起源。图像来自高分辨率成像科学设备。
Image:Slope Lineae PIA14479-43 946-710.jpg|H. 高分辨率成像科学设备看到的重现性斜坡线。
Image:PIA17934-MartianSlope-SeasonalDarkFlows-20140210.jpg|I.火星斜坡上季节性的暗色流体，“重现性坡线”（RSL）（2007年11月2日）。
Image:Pedestaltop22919.jpg|HiWish计划下高分辨率成像科学设备看到的底座形撞击坑顶部附近的暗坡条纹。
Image:Streaks22919.jpg|HiWish计划下高分辨率成像科学设备看到的底座形撞击坑附近的暗坡条纹和岩层。
Image:23677streaks.jpg|HiWish计划下高分辨率成像科学设备看到的狄阿克里亚区年轻和古老的暗色条纹。
File:55107 1930streaks.jpg|HiWish计划下高分辨率成像科学设备看到的暗色条纹，箭头显示了巨石如何影响了条纹的形状。

File:55107 1930streaksclose.jpg|HiWish计划下高分辨率成像科学设备看到的暗色条纹，箭头显示了巨石如何影响了条纹的形状。

参考文献
延伸阅读
Barlow, N.G. (2008). Mars: An Introduction to Its Interior, Surface, and Atmosphere;* Cambridge University Press: Cambridge, UK, .
Hartmann, William, K. (2003). A Traveler’s Guide to Mars: The Mysterious Landscapes of the Red Planet;* Workman: New York, .