火星上关于碎屑流的惊人发现

荷兰乌得勒支大学的行星研究员Lonneke Roelofs进行的一项新研究发现，火星表面液态水存在的时间可能比之前认为的要短。之前被认为是由液态水形成的沟渠地貌形态称为冲沟，实际上也可以由二氧化碳冰蒸发的作用形成。这一结论发表在《通讯地球与环境》杂志上。Roelofs解释说：“火星大气中有95%的CO2，在冬天，空气温度会下降到零下120摄氏度以下，足够让大气中的CO2结冰。”她指出，CO2气体在结冰过程中可以直接变成CO2冰，跳过液态阶段。随着春季温度回升和火星稀薄的大气层，CO2冰可以直接蒸发成气体，再次跳过液态阶段。她称这个过程为“升华”，并指出这一过程由于火星低气压而极其爆炸性。这种气体压力推动沉积物颗粒分开，导致物质流动，类似地球山区的泥石流。这些流动可以重塑火星的地貌——即使没有液态水存在。

长久以来，科学家们一直假设CO2冰可能是驱动这些火星地貌结构的原动力。“但这些假设主要基于模型或卫星研究，”Roelofs解释道。“通过我们在所谓的‘火星舱’中的实验，我们能够在火星条件下模拟这一过程。利用这种专门的实验室设备，我们能够亲眼观察这一过程。我们甚至观察到，在火星条件下由CO2冰驱动的泥石流流动效率与地球上由水驱动的泥石流一样高。”

Roelofs表示：“我们知道火星表面曾经有水。这项研究并没有证明相反。但生命的出现可能需要漫长的液态水存在期。此前，我们认为这些地貌结构是由水驱动的泥石流形成的，因为它们与地球上的泥石流系统相似。我的研究现在表明，除了由水驱动的泥石流外，冻结的CO2升华也可以作为形成这些火星冲沟地貌的驱动力。这将把火星上的水存在时间推向更久远的过去，从而使火星上存在生命的可能性变小。”这使我们变得比我们想象的还要独特。

对于为什么会对33,000,000公里外的地貌感兴趣，Roelofs回答道：“火星是我们最近的邻居。它是离我们太阳系‘绿色区’最近的另一个岩石行星。这个区域距离太阳恰好足够让液态水存在，这是生命存在的前提。因此，火星是我们可能可以找到关于生命如何产生的答案的地方，包括潜在的地外生命。”“此外，研究其他行星上地貌结构的形成方式也是我们走出地球背景的一种方式。你会提出不同的问题，这将带来对地球上过程的新见解。例如，我们也可以观察到地球上火山周围火成碎屑流中由气体驱动的泥石流的过程。因此，这项研究可能有助于更好地理解地球上的火山灾害。”