南極冰核

火星梅里迪亞尼平原的一部分

新浪科技訊 北京時間2月18日消息，據(jù)美國宇航局太空網(wǎng)報道，美國宇航局的“機(jī)遇”號火星車在這顆紅色行星的梅里迪亞尼平原 (Meridiani Planum)發(fā)現(xiàn)令人費(fèi)解的沉積物，最近幾年已經(jīng)出現(xiàn)幾種理論，對這些沉積物的成因進(jìn)行解釋。最近，一項最新研究又提出一個新理論：火星上的沉積物可能是遠(yuǎn)古大冰川留下的。

這一最新冰理論的提出者表示，該理論能更好地解釋火星沉積物的一些奇怪特征。這項研究結(jié)果發(fā)表在2月15日的《自然?地球科學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上，論文聯(lián)合作者，休斯頓美國宇航局約翰遜航天中心的保羅?奈爾斯說，該研究得出的結(jié)論和“解釋火星上的沉積物是如何形成的一個新觀點(diǎn)非常接近”。

機(jī)遇號發(fā)現(xiàn)800米厚沉積物

2004年“機(jī)遇”號降落在火星表面時發(fā)現(xiàn)這些沉積物，這些沉積物的厚度將近半英里(約800米)。雖然這顆紅色行星上分散著很多類似的地質(zhì)層，但是它們都集中在方圓數(shù)百平方英里的梅里迪亞尼平原周圍。這些厚厚的礦物鹽沉積物中包含鈣和硫酸鎂。

以前提出的有關(guān)火星沉積物起源的理論包括：像2007年發(fā)表的一篇論文描述得那樣，曾覆蓋在這個北部平原上的浩瀚無邊的海洋蒸發(fā)形成沉積物；地下水流出地表形成的淺水池蒸發(fā)形成沉積物。

眾所周知，地球上美國新墨西哥州白沙島等地的類似礦物鹽沉積物是由湖泊蒸發(fā)形成。但是湖泊和海洋需要一個封閉的空間盛水，然而火星梅里迪亞尼平原沒有這樣的一個空間。2007年的那項研究利用一個模型展示該地符合地下水上涌的要求，但是奈爾斯表示，通過這項研究仍無法解釋這些沉積物里的一些化學(xué)成分。

新理論解釋沉積物成因

奈爾斯告訴美國宇航局太空網(wǎng)說，在地球上，由于鎂繼續(xù)溶解在水中，海洋蒸發(fā)形成的沉積物里只含有硫酸鈣。但是在火星上的沉積物中，“鎂和硫酸鈣這兩種看似不相容的礦物卻混合在一起。解釋這一現(xiàn)象是件非常有趣的事情�！蹦螤査购驼撐穆�(lián)合作者，法國巴黎第十一大學(xué)的約瑟夫?麥卡斯提出的這個理論，為解釋二者之間的差異提供了依據(jù)。

這個最新理論利用形成當(dāng)前火星極冠頂端冰層的機(jī)制，解釋了火星沉積物的形成原因。該理論認(rèn)為，火星大氣中的塵埃和浮質(zhì)吸收水分(這一過程被稱作成核現(xiàn)象，地球上的相同過程也導(dǎo)致雨雪形成)，形成雪花，降落到火星表面的雪花最后形成冰。奈爾斯表示，形成雪花的大部分浮質(zhì)很可能是火山噴發(fā)產(chǎn)生的二氧化硫。他說：“這就如同地球上的酸雨�！弊罱K，所有冰、塵埃和浮質(zhì)在一個大冰川里融合在一起。

奈爾斯解釋說，雖然冰層可將陽光重新反射到太空，但是塵埃粒子會不斷吸收陽光，“變得比冰更加溫暖”。于是塵埃粒子周圍的冰開始融化，形成小型水域，這時水體里的礦物質(zhì)開始與水發(fā)生反應(yīng)。

硫磺浮質(zhì)使水體呈現(xiàn)酸性，由于火星上溫度極低，任何多余的水分都會重新凍結(jié)，所以這些液態(tài)水域的酸性很大。由于這些酸水都保持在一個很小的空間里，所以硅酸鹽塵粒中的礦物質(zhì)不會像在較大的空間里那樣分開。在地球上的南極冰核中也看到過這種礦物粒子聚集現(xiàn)象。

奈爾斯和麥卡斯提出，冰之所以會在目前遠(yuǎn)離極區(qū)的梅里迪亞尼平原形成，是因為過去火星上的氣候與現(xiàn)在有很大不同�？赡苁腔鹦菢O點(diǎn)的自然游離，或者是火星傾斜角發(fā)生變化，使過去的火星赤道地區(qū)變成現(xiàn)在的極區(qū)，導(dǎo)致過去的火星梅里迪亞尼平原比現(xiàn)在更加寒冷。

冰川升華留下沉積物

稍后發(fā)生的氣候變化和冰川升華，留給火星的是一堆堆礦石沉積物。后來，這些沉積物經(jīng)過風(fēng)蝕，離開最初位置，重新堆積形成現(xiàn)在科學(xué)家正在研究的風(fēng)蝕沉積物。雖然目前仍不清楚火星沉積物形成的原因，但是利用火星車探測這些和其他類似的沉積物，或許能揭開它們的起源之謎。奈爾斯說：“要確定這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，我們還有很多工作需要做。”(孝文)

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