内容摘要:火星上一個未命名的山穀網絡的細節。撞擊坑用藍色和紅色圓圈標記。紅色標記的環形山晚於河穀網絡,而藍色標記的環形山早於河穀網絡。虛線圓與山穀網絡的疊加確定性較低。黑色虛線是映射的山穀網絡。(一)河穀係統概

火星上一個未命名的山穀網絡的細節。撞擊坑用藍色和紅色圓圈標記。紅色標記的環形山晚於河穀網絡,而藍色標記的環形山早於河穀網絡。虛線圓與山穀網絡的疊加確定性較低。黑色虛線是映射的山穀網絡。(一)河穀係統概述。整個盆地以白色勾勒;侵蝕較少的高地用黑色標出。(b)在(a)中標記的區域的細節。致謝:uux.cn/MOLA MEGDR,美國國家航空航天局/美國地質勘探局;西米斯馬賽克,亞利桑那州立大學/美國國家航空航天局/美國地質勘探局;美國國家航空航天局CTX/MSSS。
(神秘的地球uux.cn)據行星科學研究所(艾倫·菲舍爾):行星科學研究所的科學家亞曆山大·摩根利用撞擊坑作為測年工具,確定了流水形成火星山穀網絡的最大時間尺度。
“今天的火星是一個全球性的沙漠,但它的表麵保存了過去流水的大量證據,包括似乎是河穀的地方。“這些山穀形成的時間尺度對早期火星的宜居性有很大影響,因為穩定的液態水存在的時間越長越有利於生命的存在,”發表在《地球和行星科學快報》上的“火星山穀網絡形成時代的新最大限製”的唯一作者摩根說
火星山穀網絡形成於30多億年前,長期以來一直被認為是早期火星存在液態水的最有力證據之一。先前的研究發現,侵蝕這些山穀至少需要數萬年的時間,但水流事件的頻率以及山穀形成的總時間並沒有受到限製。
“在這項研究中,我使用了早於和晚於山穀係統的隕石坑來確定這些係統形成的最大時間界限,即數億年。摩根說:“以前的工作隻確定了最小時間尺度,所以這些新結果提供了火星山穀活躍時間尺度的上限。”
“根據我們對早期火星侵蝕率的了解,更長的時間尺度意味著條件允許的河流是高度間歇性的,長時間的幹旱穿插著短暫的河流活動。”
研究早期火星的科學家在曆史上傾向於兩個陣營之一:早期火星要麽是“溫暖而潮濕”的海洋,要麽是“寒冷而冰冷”的巨大冰蓋。
摩根說:“在過去十年左右的時間裏,我們逐漸意識到這些描述符過於籠統,試圖將數億年的氣候曆史濃縮成兩個詞的描述實際上沒有意義。”
“像地球一樣,早期的火星是複雜的,允許地表水存在的條件可能差異很大。地球在其曆史上經曆了巨大的氣候變化——例如,2萬年前,現在的芝加哥地區在半英裏冰下——早期火星上允許河流存在的表麵條件也很可能經曆了興衰。”
結果表明火星的河流侵蝕速度非常慢,類似於智利阿塔卡馬沙漠的部分地區。一種解釋是,河床上堆積的大塊巨石可能抑製了侵蝕,這些巨石無法進一步分解。
另一種解釋是河流很少流動,可能隻有0.001%的時間流動。這意味著火星上的河流通常是幹燥的,但當火山活動或行星軸向傾斜和繞太陽軌道的變化使火星表麵變暖時,河流可能會變得活躍。這些長期的氣候變化也發生在地球上(在那裏它們被稱為米蘭科維奇周期),並對地球最近的冰川時期負責。
“在短時間內,河流流量受降雨或上遊融雪控製。摩根說:“從更長的時間尺度來看,地球上的河流會受到氣候變化的影響。”“例如,2萬年前,在現在的內華達州有大型湖泊和更大的河流。火星河流也會以類似的方式運行,由於風暴或融雪而產生短期變化,由於行星自轉和繞太陽軌道的變化而產生長期變化。”