火星发现多个移动沙丘每年挪动数米(图)

伤我心太深

　　这是一座位于火星靠近北极地区的黑色沙丘，在两张分别拍摄于2008年6月25日和2010年5月21日的图像上可以看出明显的位置变化，图像由MRO使用高分辨率成像科学实验设备(HiRISE)获取

火星赫歇尔陨石坑内的一座条形沙丘，观测显示在2007年3月3日至2010年12月1日期间它移动了大约2米

火星贝克勒尔陨石坑内的一座沙丘，图像显示它在2006年11月24日至2010年9月5日期间移动了大约2米

火星赫歇尔陨石坑内的另一座条形沙丘，观测显示在2007年3月3日至2010年12月1日期间它移动了大约1米

这是火星赫歇尔陨石坑东侧一座大型沙丘的边缘地带，观测显示在2007年3月3日至2010年12月1日期间这里出现了大约3米的位移

　　据美国宇航局网站11月23日报道，美国宇航局所属火星勘测轨道器(MRO)日前观测到火星表面沙丘移动的情景，移动的距离达到数米。这一证据表明火星地表沙丘活动的活跃性超过先前预期。
　　约翰·霍普金斯大学行星科学家纳森·布里吉斯(Nathan Bridges)表示：“对于这种情况的解释，或者是火星表面拥有比我们之前预想更频繁的阵风，或者这些风的搬运能力超出预期。” 布里吉斯是一篇描述这一发现的论文的第一作者，这篇论文已经发表在在线版的《地质学》杂志上。他说：“我们过去认为火星地表的沙丘基本是不移动的，因此这一发现将可能改变我们的整个观点。”
　　尽管当火星上发生大风暴时，红色的尘土漫天飞扬，甚至将整个行星表面染成了红色，但是那些黑色的沙丘由于沙粒更大更重，难以被风力搬运。就在不到10年之前，科学家们还认为这些黑色沙丘可能并不能移动，或者它们的移动速度将极为缓慢以至于无法被探测出来。
　　2005年，美国宇航局发射了火星勘测轨道器(MRO)。其搭载了具有惊人分辨率的高分辨率成像科学实验设备(HiRISE)，它拍摄的图像显示数个存在移动迹象的沙丘案例。而现在，经过数年的长期持续监视，探测器已经在火星全球发现十几处沙丘存在每年数米的移动。
　　火星表面的空气密度比地球低得多，因此它需要更强的风力才能移动沙粒。风洞试验显示在火星上要移动一粒一定质量的沙粒需要每小时130公里的风速(约相当于地球上的12级台风)，而移动同样的沙粒，在地球上只需大约每小时16公里的风速(约相当于3级微风)。上世纪70~80年代美国宇航局派遣两艘海盗号探测器在火星表面着陆并进行了长达数年的气象学监测，结合火星气候模型计算显示，火星上出现如此强风的几率很小。
　　首先发现火星表面沙丘存在移动现象的是美国宇航局的火星全球勘测者(MGS)轨道器，它于1997年至2006年期间执行火星轨道考察任务。但是它携带的相机设备分辨率有限，无法提供确凿的证据。而两辆火星车：“勇气号”和“机遇号”在它们于2004年登陆火星之后同样也探测到沙丘移动的线索。当时火星车任务小组的科学家们惊讶地发现一些火星沙粒撞击了火星车的太阳能电池板。他们还注意到火星车驶过之后留下的印痕被移动的沙粒填埋。
　　马修·古朗贝克(Matthew Golombek)是一位宇航局喷气推进实验室的科学家，同时也是火星车项目和火星勘测轨道器的项目组成员，他说：“这些沙粒会以跳跃的方式在地面上移动，在火星车抵达火星之前，我们还没有过有关火星表面存在这种沙粒移动方式的证据。”
　　但是并非所有地区的沙粒都会在火星上随风飘动。此次研究中科学家们也发现了一些地区，这里的沙丘不存在移动现象。布里吉斯说：“这些地区的沙丘观察不到移动现象，这可能是因为这里的沙丘沙粒粒径较粗大，或者这里的沙丘已经出现相互胶结。这些研究显示了使用高分辨率相机对火星表面进行长期持续监测的重要性。”
　　不过科学家们怀疑这些目前看不出存在沙丘移动现象的地区可能在更长的时间尺度上同样存在移动现象，如火星上可能存在和地球类似的以数十万年为周期的循环。届时火星的黄赤交角角度将出现大的变化，这些因素，再加上火星轨道本身较高的偏心率，将可能极大地改变火星气候，其变化幅度将远超过地球上的类似变化。火星过去可能曾经经历过更加温暖的气候时期，当时封存在两级的二氧化碳干冰和水汽被释放出来，形成密度较大的大气层，其风力将更为强大，那时这些风将有能力让所有地区的沙粒移动。
　　HiRISE设备由亚利桑那大学负责运行。设备制造商是波尔多鲍尔宇航技术公司。喷气推进实验室负责设计并制造了两台火星车，JPL还负责火星车项目以及火星勘测轨道器(MRO)项目的运行管理工作。