火星暖坡上的季节性流

中的暖季流投影图。]]
火星暖坡季流(Seasonal flows on warm Martian slopes),也称作重现性坡线复发性坡线,英文简称“RSL”,或是硫酸盐和氯盐之间相互作用产生的滑坡。

概述
研究表明,过去存在于火星表面的液态流水,曾形成了大片与地球海洋相似的区域。然而,问题是如今这些水都去哪里了。

2005年发射的“火星勘测轨道飞行器”(MRO)是一艘多用途航天器,由喷气推进实验室(JPL)管理,旨在从轨道上对火星进行观测和探索 。该探测器上的高分辨率成像科学设备相机正处在对火星暖坡季流研究的最前沿,它通常每数周一次拍摄密切监测区的图像,以记录、跟踪火星的特征变化。2001火星奥德赛号轨道飞行器使用光谱仪和热成像仪探测过去或现在水和冰的证据也超过16年了,一直未发现过任何火星暖坡季流的证据,但2015年10月5日,在好奇号漫游车附近的夏普山报告了可能存在火星暖坡季流。

特征
内斜坡上暖季流(video-gif)。]]

重现性坡线(RSL)的突出特征包括形成于暖季向阳坡上、缓慢渐进地增长以及每年的消退和重现,显示出与太阳产生的升温有强烈的相关性。

研究人员使用火星勘测轨道飞行器上的火星专用小型侦察影像频谱仪勘测了明显有流体迹象的斜坡,尽管未发现表示有水存在的光谱证据。仪器分析小组发现,当探测器从高亮区切换到阴影区时,过滤步骤造成了一些误报。遍布于火星大部分地区的盐层表明,火星以前卤水非常丰富。盐度降低了阻止液体流动的冰点,在观测到的温度下,卤水很少结冰。另一组科学家使用火星勘测轨道飞行器上的影像频谱仪数据,报告了与高氯酸镁 (Mg(ClO4)2)、氯化镁(MgCl2(H2O)x)和高氯酸钠(NaClO4)。

这些观测是迄今为止科学家们在火星表面发现的最接近液态水的证据。

水源
靠近地表的液态卤水流动可以解释这种活动,但水的确切来源及其背后的运动机制尚不清楚。一种假设认为,所需的水可能来源于火星大气提供的近地表吸附水的季节性波动,地表存在的高氯酸盐和其他盐类能够吸附和捕获周围环境中的水分子(吸湿盐)。

可能存在更深的地下水,并有可能在泉眼或渗漏处到达地表,但这无法解释那些发源自山脊和山峰顶部,广泛分布的重现性坡线。作者证明,留在加尼陨石坑(Garni)28°坡壁上的重现性坡线,与干燥颗粒崩塌的情况相一致。此外,作者还指出了湿流假设的一些局限性,例如对水的检测只是间接性(只检测卤水而非水)的事实,这一理论曾推翻了干流理论。2017年11月发表的研究结论得出,这些观测最好的解释是干流活动所引起,并指出没有表明有水存在的实际光谱证据,但这篇新的研究文章承认,水合盐可以从大气中吸收一些湿度,含盐颗粒水合作用的季节性变化可能导致重现性坡线颗粒流的某些触发机制,如膨胀、收缩或水的释放,从而将改变颗粒的内聚力,并导致颗粒下滑或“流下”山坡。

尽管湿流假说自2015年以来已经失去了一些基础,这也引发了一些关于是否应该放松这些规定的争论。

赤道附近的重现性坡线
Viking image of Mars with arrow showing location of seasonal flows.jpg|海盗号拍摄的火星表面图像,箭头指示了高分辨率成像科学设备所拍摄图像中重现性坡线的位置。
49955 1665rslcontextmap.jpg|标注出科普剌塔斯峡谷附近特征的地图,箭头指示了高分辨率成像科学设备所拍摄图像中重现性坡线的位置。

ESP 049955 1665rslbox.jpg|HiWish计划下高分辨率成像科学设备显示的水手谷部分区域全景图,方框中显示的重现性坡线区将在下一幅图像中被放大。
49955 1665rslcolorarrows.jpg|HiWish计划下高分辨率成像科学设备显示的重现性坡线彩色近景图,箭头指示了一些重现性坡线,扇形区可能是由过去产生的重现性坡线形成的。

49955 1665rsldrawing6.jpg|当斜坡处于最温暖状态时,重现性坡线伸长。在赤道附近,重现性坡线将在北部夏季的北坡以及在南部夏季的南坡上伸长。

图集
File:PIA14470 Ice, Salt and Warm-Season Flows on Mars.jpg|火星上的冰(白色)、盐(红色)和暖季流(蓝色)
File:Dark Flows in Newton Crater Extending During Summer (animated).gif|牛顿陨击坑中在夏季延伸的黑色流体。
File:Warm Season Flows on Slope in Horowitz Crater (animated).gif|霍洛维茨陨击坑斜坡上的暖季流。
File:PIA19805-SeasonalFlows-CopratesChasma-VallesMarineris-20150721.jpg|水手谷中科普剌塔斯峡谷上的季节流。

另请参阅

  • 火星气候
  • 火星和地球上水的演化
  • 火星地质
  • 火星冲沟
  • 火星生命
  • 火星海洋假说
  • 溢出河道
  • 行星保护
  • 火星水文

参考文献
外部链接s
*[http://www.nasa.gov/mission_pages/MRO/multimedia/gallery/gallery-index.html 美国宇航局图片集] :火星暖坡上的季节性流动。

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