IT之家3月20日消息 據(jù)中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心網(wǎng)站，空間中心科研人員在火星早期宜居氣候方面取得新進(jìn)展。
據(jù)介紹，火星早期的氣候是溫暖潮濕還是寒冷干旱是行星科學(xué)中尚未解決的關(guān)鍵科學(xué)問題之一。火星表面廣泛分布的含水礦物和水流地貌顯示，火星早期存在長期的暖濕氣候，然而氣候模型認(rèn)為，火星早期可能長期處于干冷狀態(tài)。研究火星上廣泛分布的蜿蜒脊?fàn)畹孛蔡卣骷昂V物分布可為理解該問題提供重要支撐。
中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員劉洋團(tuán)隊(duì)研究了位于火星南北分界的坦佩高地東側(cè)的脊?fàn)畹匦危▓D 1），利用 CTX、HiRISE 和 CRISM 等火星軌道遙感數(shù)據(jù)對(duì)該地貌及礦物信息進(jìn)行詳細(xì)分析。IT之家了解到，研究發(fā)現(xiàn)，在脊的周圍有倒轉(zhuǎn)撞擊坑和表面相對(duì)平滑的地貌單元，分別說明了該區(qū)域經(jīng)歷過強(qiáng)烈的侵蝕作用并發(fā)生過表面重塑事件。
▲ 圖 1.（a）由 CTX 生成的 DEM 圖像，圖中可明顯看到彎曲的平行脊。（b）與 a 相同范圍的 CTX 地貌背景圖 | 圖源：國家空間科學(xué)中心
脊?fàn)畹孛矃^(qū)域的 CRISM 光譜數(shù)據(jù)顯示，在 1.4μm、1.9μm 和 2.31μm 有吸收峰出現(xiàn)，這與含鎂蒙皂石的實(shí)驗(yàn)室光譜較為符合，該礦物主要分布在南側(cè)脊的兩側(cè)斜坡上，零星分布在脊的周邊區(qū)域，而在北側(cè)脊并沒有該礦物的光譜吸收峰出現(xiàn)（圖 2）。通過對(duì)脊?fàn)畹孛驳膸追N形成機(jī)制進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，倒轉(zhuǎn)河道帶更能解釋觀察到的地貌特征，如脊斜坡及周圍地形的層狀粘土礦物、高度不一的雙脊地形、侵蝕強(qiáng)烈的地貌背景等均支持這一解譯（圖 3）。
▲ 圖 2.（a）CTX 覆蓋 CRISM 含水礦物參數(shù)圖，藍(lán)色和紫色代表含水礦物，根據(jù)南側(cè)脊寬度變化分為 Zone1 和 2，紅色箭頭代表脊周圍零星分布的含水礦物。（b）由 HiRISE 生成的 DEM 圖像，含水礦物分布在脊兩側(cè)，橙色三角代表圖 3 的 c、d、e 的視角方向，10 倍垂直放大。（c）CRISM 光譜與實(shí)驗(yàn)室礦物標(biāo)準(zhǔn)光譜比對(duì)。
▲ 圖 3.（a）一條活躍的河流流經(jīng)火星表面。（b）洪泛平原形成沉積，物質(zhì)開始遷移。（c）河道帶開始被侵蝕挖掘（黑色圓圈代表撞擊坑），原始河道消失。（d）在后期長時(shí)間的風(fēng)化侵蝕作用下，河道帶形成了寬度不定的脊?fàn)畹孛病?/p>
科研人員在該區(qū)域發(fā)現(xiàn)的脊?fàn)畹孛步沂境龌鹦潜辈抗藕Ｑ蠛０毒€附近復(fù)雜的河流和侵蝕活動(dòng)歷史。脊?fàn)畹匦蔚哪挲g上限在中諾亞紀(jì)，且其分布在可能代表火星北部古海洋存在的二分性邊界處。通過撞擊坑定年得出脊的形成年代不晚于 36 億年的早西方紀(jì)，結(jié)合在脊兩側(cè)發(fā)現(xiàn)的約 20m 厚的層狀粘土礦物，代表了在早西方紀(jì)之前有一個(gè)約數(shù)萬年的活躍水流活動(dòng)時(shí)期?；鹦窃谥Z亞紀(jì)到早西方紀(jì)時(shí)期的氣候是溫暖潮濕還是寒冷干旱的問題一直存在爭議，如果火星早期如氣候模型預(yù)測(cè)的寒冷干旱，那么形成該區(qū)域的倒轉(zhuǎn)河道帶則暗示了可能由火山噴發(fā)、隕石撞擊或自轉(zhuǎn)傾角改變導(dǎo)致的間歇但持續(xù)變暖的氣候事件。
相關(guān)研究成果發(fā)表在 Earth and Planetary Science Letters 上。
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