火星河床是怎样形成的

伤我心太深

　　人类的探测器已经能到火星去了，但是至今没有解开数千年来对于火星河床是怎样形成的秘密。溪谷(gully)在火星的环形山内是一种非常常见的特征性地形，它们大多分布在环形山壁的陡峭斜坡上。但它们和地球上的溪谷差异很大。沙石崩落，干冰移动，地下水冰的溶解都有可能是它们的成因。

　　图中这些溪谷所在的环形山壁位于图片的左侧边缘，地势自左上向右下逐渐降低。右侧环形山底部分布着许多深色的沙丘(dune)。石质的环形山壁在图中呈现为橙色，而沙丘呈现为蓝色。沙丘的真实颜色并不是蓝的，科学家为了把不同的物质成份区别开来，给它们着了不同的色彩。


　　这张照片是由火星勘察轨道器拍摄的。NASA / JPL-加州理工学院 / 亚利桑那大学

　　图中的溪谷由两部分组成——带有缺口的上部凹陷(alcove)，和特征明晰的下部“河道(channel)”。来自上部的物质会沿着“河道”向环形山底部流动。

　　一个典型的溪谷通常还会有第三个特征，也就是位于底部的冲击扇(debris fan)。但在这张图片中这些冲击扇不明显。因为由风带来的沉积物在溪谷形成后已经把环形山底部覆盖了。

　　美国宇航局发现火星干涸河床有力证据火星曾经存在一个湿润的环境，目前美国宇航局发现了更有力的证据，在火星表面观测到干涸的河床。这些保存完好的流水通道告诉我们火星的数十亿年前拥有大量的河道。靠近火星赤道附近的阿西达里亚平原上发现了河流的通道，沿着撞击坑边缘的斜坡向下。这些照片被美国宇航局的火星侦察轨道器(MRO)携带的高分辨率成像科学实验(HiRISE)相机所拍到。




　　目前还不知道火星上的水流动了多久，也不知道其主要来源于哪儿，但我们探测到许多较小的支流与主干河床连接。对于火星上的河床，含水层的边界也不太清晰，数十亿年前的水循环体系也不太明朗。通过好奇号和机遇号火星车的火星表面考察，有助于我们拼凑出火星湿润的过去环境。


　　火星上为何有河床而没有流水?


　　在1964~1977年这十几年间，美国对火星发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共8个探测器。1971年11月，“水手9号”运用高分辨率的照相技术对火星全部表面进行了拍摄，科学家从这些照片中发现了火星上存在着一些宽阔而弯曲的河床。不过，这些河床与轰动一时的运河绝对不是一码事。这些没有流水的河床，最长的大约有1500千米，宽度则达到60千米或更多。在赤道地区分布着一些主要的大河床，大河床和它的支流系统连在一起，形成水道系统。此外还可以观测到呈泪滴状的岛、沙洲和辫形花纹，支流的流向几乎全部朝着下坡方向。科学家们分析，这种河床只有由像水这样黏滞性小的流体才能造成，这是天然河床，绝不是“火星人”的运河。

　　那么，火星上的河水流到哪里去了呢?这便是当代“火星河之谜”，科学家们纷纷对此展开了研究。
　　今天的火星表面温度不高，在极冠之中大部分水以地下冰的形式存在着。非常稀薄的大气使得冰在温度足够高时只能直接升华为水蒸气，因此根本无法存在自由流动的河水。