祝融号在火星地底发现大量多边形楔形物。

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乌托邦平原高程图,以及祝融号的着陆点、探测点和行驶路线。同时还标出了毅力号和海盗2号的着陆点。NASA / JPL

近日中国科学院地质与地球物理研究所的科学家宣布,祝融号火星车探地雷达探测数据显示在其所在的乌托邦平原地表下方大约35米处,存在着大量神秘的多边形楔形物

乌托邦平原位于火星表面最大的陨石坑——乌托邦陨石坑内部。直径达3300千米的乌托邦陨石坑同时也是太阳系已知最大的陨石坑。

祝融号总共在乌托邦平原上行驶了近2千米。神秘的地底多边形楔形物在火星车的所有途经之处皆有发现。研究人员称,祝融号在1.2千米的行驶距离内发现了16处多边形楔形物,表明类似结构在乌托邦平原下方分布得相当广泛。

研究人员表示,这些多边形楔形物的宽度从数厘米到数十米不等,可能是数十亿年前火星表面反复冻结化冻的结果。它们形成于距今37亿至29亿年前,可能与火星远古湿润期的中止有关。它们形成之后,被随后的地质进程掩埋。

多边形地貌在火星表面并不罕见,但还是第一次在地下被发现。这样的地貌其形成需要寒冷的,以及能够支持水反复冻结和融化的环境。

参与制造出这些楔形物的水,可能来自火星地下含水层的渗透、大气降雪,或冰的气化扩散。先前的祝融号数据显示,在同一时期,乌托邦平原曾经爆发过数次大洪水,形成了数个含水地层。

同时研究人员也表示,虽然这样的多边形楔形物形成机制最有可能与潮湿环境干燥时淤泥的收缩龟裂有关,熔岩冷却也有可能产生相似结果。但是无论是什么机制,火星远古时期发生的气候巨变都难脱干系。

研究人员称,覆盖在这些多边形楔形物上方的地层结构表明,在随后到来的某个时期内,火星的气候发生了显著变化。35米以下和35米以上的地层对比结果显示,当时火星的水活动和热环境发生了巨大变化。而这会导致火星中低纬度地区的气候发生剧烈震荡。

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多边形楔形物可能的形成过程示意。Nature

参考
Buried palaeo-polygonal terrain detected underneath Utopia Planitia on Mars by the Zhurong radar
https://www.nature.com/articles/s41550-023-02117-3
What the Chinese Zhurong rover found beneath Mars’ surface
https://earthsky.org/space/zhurong-rover-china-polygons-utopia-planitia-mars/