在20多年前,美国航空航天局的火星探测器就在南极捕捉到了“蜘蛛”的照片。火星真有蜘蛛吗?

当然,在火星南极的卫星图像上看到的这些图案并不是真正的蜘蛛,但是,雕刻在火星表面的黑色分支形状看起来很吓人,研究人员在20多年前发现了这些形状后,给它们起了个绰号“蜘蛛形”(意思是“像蜘蛛一样”)。

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火星勘察轨道器拍摄到底火星“蜘蛛”

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蜘蛛地形

根据美国国家航空航天局(NASA)的数据,火星大气中含有超过95%的二氧化碳,而且冬天在火星两极周围形成的很多冰和霜也是由二氧化碳构成的。在2003年的一项研究中,研究人员假设,火星上的蜘蛛可能是在春天形成的,那时阳光穿透半透明的二氧化碳冰层,加热下面的地面。加热导致冰从底部升华,在冰下形成压力,直到最终破裂。研究小组推测,被压抑的气体从喷流的裂缝中逸出,留下了今天在火星上可见的曲折的蜘蛛腿图案。

其实,在火星的春天不仅可以在南极看到“蜘蛛”,还可以看到“瑞士奶酪”、“细胞”的结构以及火星“小树林”等多种图案,这些图案与产生“蜘蛛”地形的原理是一样的。

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火星“小树林”

直到最近,科学家们还没有办法在地球上验证这一假设,因为地球上的大气条件迥然不同。但在这项新研究中,研究人员使用一种名为“开放大学火星模拟室”的设备,在地球上制作了一小块“火星”。研究小组将不同大小的沉积物颗粒放置在实验室内,然后使用一个类似于当地拱廊上的爪机的系统,在颗粒上悬挂一块干冰。研究小组调整了舱室,以模拟火星的大气条件,然后缓慢地将干冰块放到颗粒上。

实验证明了蜘蛛升华假说的有效性。不管沉积物颗粒的大小,干冰总是在与它们接触时升华,逸出的气体向上推动,在其间凿出蜘蛛腿般的裂缝。根据研究人员的说法,当颗粒更细时,蜘蛛的腿分支更多,而当颗粒更粗时,蜘蛛的腿分支更少。

虽然不是决定性的,但这些实验提供了第一个物理证据,表明火星上的蜘蛛可能是如何形成的。

这是一个在实验室中制作的“蜘蛛”的例子,它的横截面显示,沟槽的深度从蜘蛛形中心开始逐渐减少,就像在火星上一样。

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实验室模拟“蜘蛛”