火星上有什么(为什么火星适合移民)

我们的邻居火星有许多不同的面孔。有时很冷，有时很干，更多的时候给我们展示的是壮观的景象。

同时，火星也是不可预测的。

火星的南极被一些巨大的层状沉积物覆盖，这些沉积物由几乎纯的冰水混合物和沙尘组成，年复一年地沉淀下来。风蚀把这个地方变成了一个宏伟的露台。但放大后，你会在某些区域看到奇怪的图案，就像一个错综复杂的超级沟壑网络，纵横交错的沟壑绵延不绝。

这些沟壑已经够奇怪了，但是如果你碰巧在春天观测火星南极，你会发现一些更奇怪的景象。

哦，太多了

HiRISE相机拍摄到了火星南极附近表面散发出的奇怪的黑色扇形物质。

来源:NASA空NASA/喷气推进实验室/亚利桑那州放大后

HiRISE相机拍摄到了火星南极附近表面散发出的奇怪的黑色扇形物质。

来源:NASA 空喷气推进实验室/亚利桑那州。

这些特写是从地球表面喷射出来的黑色扇形物质。从源头上看，它们看起来像喷泉，但这些黑色的扇形物质不是水，而是二氧化碳。自20世纪90年代首次被发现以来，这些物质引起了科学家们的极大兴趣。

这张照片是由火星轨道飞行器上的HiRISE相机拍摄的，它显示了火星南极以北几度的区域。这些黑色的扇形物质在风中明显飘动:图中的图像是一个宽约一公里的场景。如果视角更宽，景色会更震撼。

这个带状区域显示了五公里的范围。黑色的扇形物质覆盖了整个区域，被风吹向不同的方向。

这些黑色扇形物质到底是什么？因为这些东西具有蜘蛛状的特征，所以用专业术语解释为蜘蛛状。

火星表面雕刻的放射状沟壑系统被称为蜘蛛，意思是“像蜘蛛一样”。来源:NASA空NASA/喷气推进实验室/亚利桑那州放大后

火星表面雕刻的放射状沟壑系统被称为蜘蛛，意思是“像蜘蛛一样”。来源:NASA 空喷气推进实验室/亚利桑那州

许多沟壑似乎从一个中心点向外辐射，并一起指向那个中心点，这使它们看起来有点像蜘蛛。没有活跃的羽流，如上图所示，有很多通道交错汇聚。

科学家研究轨道图像多年，终于对它们是什么，如何工作有了清晰的认识。这一切的关键是冻结的二氧化碳:干冰。

蜘蛛形状形成示意图

蜘蛛形状形成示意图。阳光透过二氧化碳层照射在地面上，使地面温度上升。升华后，干冰变成气体，当压力增大时，会喷出一个带有尘埃的间歇泉。这些物质被风一吹，就会形成巨大的扇形，如果天气刚好好，就会形成又窄又长的“蜘蛛腿”。资料来源:Portyankina等人。

二氧化碳是火星大气的主要成分。冬天，二氧化碳在南极冰盖上变成一块一米厚的干冰。

这些干冰是半透明的，允许70%的阳光透过。春天来了，阳光普照，穿透这层干冰，让干冰层下面的基底层温暖起来。冻结的二氧化碳不会融化，暴露在阳光下会直接升华成气体。这一步是关键。

在蜘蛛状区域的可能形成过程被放大之后

蜘蛛形状区域的可能形成过程(在它们进化的不同阶段使用不同的位点)

一股急流(a)出现，在冰面上形成一个黑色的扇形。(b)随着时间的推移，气体从冰面下喷出，形成新的沟壑。(c)两个相邻的蜘蛛形冲沟合并(D和E)形成一个网络源，Portyankina等，贯穿整个冲沟。

随着太阳温度的升高，越来越多的气体凝结在干冰下面。一瞬间，二氧化碳气体的压力超过了干冰层所能承受的最大压力，干冰层破裂，二氧化碳从中释放出来。周围干冰下的气体冲到后室，在地上刨出一条浅浅的沟壑，然后像喷泉一样喷涌而出，直冲云霄。这些气体混合着深黑色的玄武岩尘埃和沙子，以每小时40公里的速度向上空飞行。火星表面的盛行风将这些羽状物再次吹回，形成了我们在图片中看到的长扇形。

最后，在火星南半球的夏天，干冰完全升华了。但是当大气中的二氧化碳慢慢下沉到地表，温度下降，二氧化碳又被冻结，然后开始新的循环。年复一年，世纪在变化。

火星表面吹出的扇形物质位于狭窄沟壑连接的区域，这可能是冰下气体从裂缝中流动和侵蚀造成的。来源:NASA 空喷气推进实验室/亚利桑那州放大图

火星表面吹出的扇形物质位于狭窄沟壑连接的区域，这可能是冰下气体从裂缝中流动和侵蚀造成的。来源:NASA 空喷气推进实验室/亚利桑那州

随着时间的推移，干冰下的气体将沟壑切割得越来越深，几条喷发的沟壑汇合在一起，形成了遍布整个地区的沟壑网。稍微看一下，会发现南北方向的沟壑更亮。目前还没有找到原因。也许那里的阳光更好。

一些最近形成的山谷只有一两米宽。这些山谷就在沙丘附近，那里有很多微小的颗粒。当风把这些颗粒吹起来时，它们具有更强的侵蚀性。

我们可以看到，有很多地方容易形成喷射区，但也有一些地方不可能或很难形成这样的喷射区。可能是因为这些地方的干冰比较薄，气体泄漏时压力不大，所以无法喷射，只是慢慢泄漏。当然，这只是我们的猜测。

我们还可以看到海王星的卫星Triton喷射出的黑色物质，其形成原因可能和火星上的一样。但是这些天体上的神奇现象在我们地球上是看不到的。

火星上有很多我们不知道也没见过的东西。不管这些东西是什么，它们都是那个美好世界的一部分。

非常感谢Candice Hansen博士花时间和我讨论这些奇妙的外星现象。

*在这些图像中，你看到的沟壑可能是山脊，你看到的凸起部分可能是一个巨型深坑。这是一个有趣的错觉，照片拍摄时依赖于阳光的角度，颠覆了我们的深度感。我有一些很好的例子，现在我在这里解释一下。