火星上发生大规模，神秘的山体滑坡，就像在冰块上一样滑动！

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火星上一些山体滑坡似乎违背了一条重要的物理定律。“长的，失控的滑坡”是由大量岩石和土壤向下移动形成，这主要是由于重力的作用，但这样的力却很难解释。滑坡体积超过了帝国大厦的体积，在平坦表面上以高达每小时360公里的高速移动长达数十公里。这似乎表明只有很少的摩擦存在，摩擦力是一个表面相对于另一个表面滑动时抵抗运动的基本物理力。与正常、较短的山体滑坡相比：

这些长时间山体滑坡中摩擦力的缺乏，相当于在潮湿或结冰表面上驾驶汽车时突然失去牵引力：你拉动刹车，但停下来的地方远远超出了预期。为了解释这个难题，科学家们提出，这些山体滑坡一定是在该地区被冰覆盖的时候发生。但在发表在《自然通讯》期刊上的研究论文中，提出了另一个答案。这一结果可以帮助我们防止有害的山体滑坡——无论是在火星上还是在地球上。自从近半个世纪前首次被发现以来，地质学家们一直在讨论火星滑坡的奇怪行为。

这些类型的滑坡在地球地质史上也曾发生过，但由于地球活跃于侵蚀、大气风化(风、雨等)、植被覆盖和板块构造，这些证据即使不能完全消除，也可以被掩盖。这就是为什么在太阳系其他行星上研究长时间、不堪重负的山体滑坡的原因。事实上，这样有很多好处。在这颗红色的星球上，由于侵蚀速率的降低以及植被和板块构造缺失，山体滑坡及其形态特征被完好地保存了数百万年。我们现在也有可用火星表面的卫星图像，其分辨率比在地球上的一些地区分辨率要好。
新发现
因此，可以进行观测和测量，这在地球上是不能的。火星上的水手谷是一个4000公里长的笔直峡谷，深达8公里。它恰好位于火星赤道南面，那里出现了不同寻常的长时间滑坡。在本研究中，研究人员关注的是一个保存最完好的山体滑坡——其大小与美国整个罗德岛州的大小相似。滑坡显示出沿运动方向延伸的长山脊，几乎覆盖了整个沉积物的长度。如前所述，这些山脊以前被解释为滑坡时底层冰的结果。

这一假设得到了这样一个事实的支持，即在冰川上的陆地滑坡上也观察到了类似结构。基于这种相似性，火星滑坡上出现的山脊被用来支持火星曾经被冰覆盖的理论。但是，火星纬度如此之高的冰川存在及其出现时间，却引起了激烈的争论。更重要的是，目前还不清楚是什么确切的机制在冰河时期创造了这些山脊。为了研究是否还有其他解释，科学家们制作了滑坡的计算机模型，称为“数字高程”模型。这些是地形的3-D表示，从高分辨率卫星图像和地形的高程数据获得。

从这些数据中，可以计算出滑坡的厚度，山脊长度，山脊的高度和波长——即相邻两个山脊之间从山顶到山顶的距离。研究发现，山脊的波长始终是滑坡厚度的两到三倍。这种关系以前只在实验室实验中得到了证明（这些实验不涉及冰）本研究结果是第一个证据。这表明冰不是形长大脊的必要条件，相反这些山脊可能是由于底层不稳定轻质岩石以高速形成。这些层可能是由于滑动底部的岩石颗粒与山谷粗糙表面的振动和碰撞而形成。

这将引发一种“对流过程”（通过运动传递热量）导致较高密度和较重岩层下落，而较轻的岩石上升。一旦解释了这种机械不稳定性，并将其与滑块以惊人的高速运动结合在一起，就可以显示出沿着滑坡运动方向延伸的漩涡产生了，从而产生了在滑坡表面观察到长长的山脊。这些发现很重要，在地球上，这种灾难性事件不完整记录可能导致对这些山体滑坡危险的误解和忽视。

但是，正如过去发生的那样，它们将在未来发生，给基础设施和人民生活带来极大的风险。把目光转向更远的地方，去了解我们身边的东西，有时是一种根本的视角变化。但是，正如我们所知道的，火星上也仍在发生山体滑坡，这些研究将为火星上人类住区的风险缓解设置背景知识，无论它们在多远的将来依旧存在。
博科园｜文：Giulia Magnarini/The Conversation
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