沸水可能引起火星沙崩

張憲濤

火星上的鹽堿條紋并非是涓涓溪流，而是由水蒸氣的爆炸效應(yīng)引起的。

新的研究表明，在溫暖月份，火星斜坡上的暗咸水條紋可能是由引起小型沙崩的水蒸氣作用而形成的，而不僅僅是源于流動(dòng)的水。

法國(guó)南特大學(xué)的瑪麗昂·馬賽帶領(lǐng)著一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，觀測(cè)到火星條件下的沙坡冰雪融化。該過(guò)程并非是水滲透進(jìn)入沙中，然后慢慢地順勢(shì)而下，而是一個(gè)非常動(dòng)態(tài)的過(guò)程：水沸騰、

蒸發(fā)，并將沙粒噴射到空中，堆積，然后塌陷。

他們認(rèn)為，這種潮濕和干燥過(guò)程的結(jié)合，能夠解釋這些似乎是沿火星隕石坑“流”下來(lái)的鹽

堿條紋。

火星的大氣層很稀薄，大氣壓力只有地球大氣壓力的1%。這意味著水在這個(gè)紅色星球上有

著截然不同的特性。海平面上的水在100℃時(shí)沸騰，但在大氣壓力低得多的珠穆朗瑪峰頂部，水

在60℃時(shí)就會(huì)沸騰。

而在火星上，水的沸點(diǎn)為10℃。考慮到液態(tài)水在沸騰和蒸發(fā)成為冷蒸汽之前只存在于星球表面，它是如何形成數(shù)百米長(zhǎng)的暗色條紋的？

馬賽和她的同事決定看看是否有其他揮發(fā)物。他們?cè)谝粋€(gè)專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)室中模擬火星的溫度（20℃）和低氣壓條件，將一個(gè)70克的冰塊放置在覆蓋著松散細(xì)粒沙的30°斜坡的頂部，并讓它融化。

水流入沙中時(shí)，他們注意到，水在濕沙與大氣之間的界面（即水流的前部）激烈沸騰。

爆炸性蒸發(fā)將水流前部干燥的沙粒以每秒100米的速度噴射到空中，形成小沙堆；當(dāng)小沙堆足夠高時(shí)，就會(huì)倒塌并形成所謂“顆粒流”的小雪崩。

在水流的前部，他們也能看到山脊形狀，它由噴射的沙粒形成。水通過(guò)時(shí)，沿斜坡會(huì)持續(xù)形成山脊，直到所有的水逐漸消失。

“顆粒流”可能至少是潮濕區(qū)域的2倍大，由一系列水槽和山脊構(gòu)成。咸冰比純凈水冰密度

大，往往會(huì)形成較短、更寬的滑動(dòng)。

在地球條件下重復(fù)該過(guò)程時(shí)，水只是浸透到沙中，沿山勢(shì)流下。

特定的設(shè)計(jì)室并不能滿足所有火星的條件，比如，它無(wú)法實(shí)現(xiàn)火星那么小的引力，火星引力僅為地球的38%。研究人員計(jì)算得出結(jié)論，如果在火星重力條件下重復(fù)他們的實(shí)驗(yàn)，形成的山脊是這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的大約2.5倍寬。

他們也承認(rèn)，水可能不是火星上唯一的景觀制造者，干冰也可以起到類(lèi)似的作用。

荷蘭烏得勒支大學(xué)的沃特·馬拉在一篇文章中寫(xiě)道：“到目前為止，仍無(wú)法確認(rèn)馬賽的實(shí)驗(yàn)與火星情況相符。”

火星勘測(cè)軌道器的高分辨率成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)（HiRISE）于2010年首次發(fā)現(xiàn)火星條紋，其分辨率無(wú)法辨認(rèn)更精確的細(xì)節(jié)。

但是，他補(bǔ)充說(shuō)，如馬賽實(shí)驗(yàn)室所做的實(shí)驗(yàn)，“對(duì)于解釋我們看到衛(wèi)星圖像，并為數(shù)字模型提供信息以重建火星的氣候條件來(lái)說(shuō)是必要的”。