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火星“蜘蛛”图案是什么时候被发现的 火星“蜘蛛图案”到底是什么?
2021-04-10 09:25:16  来源:中国文化报道网  作者:Admin  分享:

 火星“蜘蛛”图案

 
其实,美国2005年发射的火星勘测轨道飞行器(MRO),在到达火星轨道后,就通过高分辨率的照相设备,拍摄了许多关于火星表面地形地貌的图案,其中就包括火星表面的“蜘蛛”图案。
 
从图像中可以看出,火星地形的某些区域内,分布着密密麻麻的黑色阴影,阴影有大有小,错落分布,而且呈现出辐射状,有些还能清晰地分辨出辐射条纹,与蜘蛛的脚爪很相似。
 
但是,黑色阴影与周围的地形地貌结构相比较,有很多处在明显的“山丘”之上,通过对比,我们可以看出这些黑色阴影的面积肯定不小,不可能存在这么大的“蜘蛛”。
 
20多年来,很多火星探测器都拍摄到了类似图案,这引起了科学家们的广泛兴趣,随后对该图案产生的原因纷纷进行了有针对性的研究,最终为我们解开了谜团。
 
火星“蜘蛛图案”到底是什么?
 
在排除这些图案是真的蜘蛛和其它生物之后,科学家们通过近距离观测,发现这些图案也并非是由不同性质的岩石所形成,因为在火星自然环境下,岩石的裂解没有这么强的规律性。
 
于是科学家们将不同时期火星同一区域的照片进行对比,发现这些“蜘蛛”图案一般都出现在火星的“春季”,也就是火星表面温度逐渐升高的一段时期,于是科学家们调整了研究方向,以火星表面固态物质特别是凝固的气体物质为核心,推测在温室升高过程中这些固态物质的相态变化。
 
为此,有研究团队制造了一个专门的实验设备,用于模拟火星表面的自然环境状况,主要是火星地表的温度、压力等核心指标。同时,在设备的底部铺满了一层类似火星岩层和土壤的颗粒物质层,用来作为观察的“背景”。
 
研究团队将所需的凝固气体确定为干冰,在放入设备前,在每块干冰上都钻出一个洞,然后用类似“抓娃娃机”的装置,将这些干冰放到设备中的颗粒层之上。最后,进一步调节至设备里面的温度和气压,达到与火星表面相同的标准。
 
此后,研究人员将设备底部的颗粒物质加热,在温度达到干冰升华的临界点以后,部分干冰迅速气化,以羽流的方式从事先打好的孔洞中散逸出来。实验的最后,当工作人员将剩余的干冰拿走时,发现干冰下部的颗粒物质层上,出现了相应的黑色阴影,这些阴影图案与火星上形成的图案,出奇地相似,都非常类似“蜘蛛”那种辐射状。
 
由于火星表面的温度很低,存在着很多干冰固体物质。于是研究团队推测,火星上的“蜘蛛”图案,是由火星表面的干冰物质升华所造成的。
 
“蜘蛛”图案产生的过程
 
在上述实验证明的基础上,科学家们判断,火星表面的平均温度很低,在很多时候远低于二氧化碳的冰点,由于火星稀薄的大气层中存在着一定浓度的二氧化碳,在一年中的大部分时间,都以干冰的形式存在于火星的地表。
 
当火星的“春季”到来时,火星地表温度大幅升高,在太阳直接照射的区域更为明显,原先以干冰形态存在的二氧化碳,就会逐渐升华成气体。在被干冰所覆盖的区域,这些升华的二氧化碳,有一部分是被封存在“冰层”之下,于是压力越来越大,当达到一个临界点之后,就会突破上层的“干冰冰块”,从而逃逸到火星大气中。
 
根据莱顿弗罗斯特效应,当液体或者固体接触到比自己沸点或者升华温度的物体时,不会侵润这个物体,而是会在物体的周围形成一个“蒸汽层”。在“蒸汽层”受压力推动而快速逃逸的过程中,会冲击火星地表所覆盖的细小颗粒以及尘土,一起被带离火星地表,在火星上空观察,就会看到类似“蜘蛛脚”或者“树树”状的放射型结构。
 
火星表面出现“蜘蛛”图案的时间窗口不长,当表面大部分干冰升华成气态二氧化碳之后,干冰表层的凝固态被大量打破之后,就不能在干冰内部形成较大的压力,此后即使再出现二氧化碳的升级现象,也很难再带动大规模的火星地表尘埃了。而且之前升起的尘埃,在重力作用下也会逐渐降落,“蜘蛛”图案也会就此消失。必须等到第二个“火星年”春季到来之后,这种现象才会再次出现。
 
随着近期包括我国在内的一些国家,再次将地外探测的目标瞄向了火星,一些新型、高效的探测器被发往火星,在随后的一系列探测活动中,势必会我们呈现出关于火星更深入、更全面的知识,相信更多的神奇现象也会呈现在我们面前。

 

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