2003年,科学家在火星轨迹飞行器拍照的图画中发现了许多形似蜘蛛的结构,遍及火星南半球,令人惊奇不已。至于这些地质特征是怎么构成的,一向难以确定。
这些巨型结构形状明显且共同。它们一般以一个中心为起始点,向外延伸出多条细长的辐射状分支,酷似蜘蛛。每个分支结构自始至终能够延伸逾1公里,还会“伸出”数百条纤细的“腿”。这些“蜘蛛”地貌一般“三五成群”地出现,使火星地表出现皱纹状。干流理论以为,这些蜘蛛状结构是由触及二氧化碳冰(也称干冰)的进程构成的,这在地球上并不会自然产生。
在《行星科学杂志》上宣布的一篇新论文中,美国国家航空航天局(NASA)喷气推动试验室科学家具体的介绍了他们的试验研讨。他们初次模仿了火星温度和气压,在这种条件下重现了蜘蛛结构的构成进程。
火星极地外表气压极低,温度低至零下185摄氏度。为了模仿火星条件,科学家使用了“冰环境真空下脏污模仿测验台”(DUSTIE),这是一个酒桶巨细的由液氮冷却的测验室。
他们将火星土壤模仿物放入一个浸没于液氮的容器中冷却,然后将其放入DUSTIE测验室,再将二氧化碳气体流入测验室,二氧化碳在3—5个小时内从气态凝结成冰。一旦生成具有适宜特性的冰层,他们就在模仿物下方的测验室内放置加热器来加热并使模仿土壤开裂。通过等候,这些黑色粉状物质终究喷宣布二氧化碳气体。
科学家发现,当阳光穿透火星外表每年冬天积累的通明二氧化碳冰层时,土壤会被加热。因为土壤的色彩比其上方的冰层更深,因此会吸收热量,导致最靠近它的冰层直接变成二氧化碳气体,而无需先变成液体,这一进程称为提高(一种从固态直接变为气态的进程,与干冰产生“烟雾”云团相同)。跟着气体压力添加,火星冰层会开裂,使气体逸出。在气体向上浸透的进程中,它会带起一股来自土壤的黑色尘土和沙子,并落在冰层外表。
依据该理论,当冬天转为春季,剩下的冰层产生提高时,这些小喷射留下的就是蜘蛛状痕迹。
不过,关于火星“蜘蛛”的构成仍有许多问题无法在试验室中得到回答。例如,为什么它们在火星的某些当地构成,而在别的的当地没构成?假如它们是由时节改变形成的,那为什么它们的数量和巨细好像并没有随时刻的推移而增加?或许,火星“蜘蛛”能为人们了解这颗赤色星球供给一个共同窗口。