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NASA:火星上发现保存数十亿年的沙丘,它们看起来很熟悉

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科学家们发现了火星峡谷上的固体沙地,科学家们推测这是10亿年前变成这个固体的。这个沙丘上的表面特征与最近形成的沙地有惊人的相似,研究这个沙地有助于我们洞察火星上的沉积过程,同时也能揭示地球的地质历史。


美国国家航空航天局(NASA)在火星上发现了十亿年前的沙丘,而且它们与地表的沙丘十分相似

在火星的一个峡谷里,科学家们发现了一片大风吹过的固体沙地。大约在10亿年前,这片沙地变成了岩石。

这片冰冻的古沙丘平原经受住了时间的考验,比地球上的沙波化石更耐侵蚀。

对这些沙丘的耐侵蚀研究,可以帮助我们了解火星上的沙丘沉积过程,同时也有助于揭示火星的地质历史演变。


行星科学研究所的行星科学家马修·霍伊纳茨基表示:“对于陆地沙丘来说,由于持续的侵蚀和构造运动,能保存到这种程度是很罕见的。根据沙丘沉积物与其他地质单元和现代侵蚀速率的关系,可推测出估计这些沙丘大约有10亿年的历史。”

在火星上,被风吹起的沙丘是一种常见的特征,而在水手谷最宽的部分——梅拉斯峡谷——固定的沙丘大小和排列方式,与最近形成的沙丘非常相似。


这表明火星上的气候和大气在很长很长一段时间内几乎没有变化。天文学家说,梅拉斯峡谷古沙丘的方向、长度、高度、形状和坡度都与这颗星球上其他地方看到的沙波相似。

霍伊纳茨基告诉科普杂志:“这表明,沙丘形状的主要风向并没有随着时间发生实质性的变化,我们还看到了两个时期大小和间距非常相似的沙丘。这表明大气压力可能没有发生明显的不同。”


利用来自高分辨率成像科学实验的图像和火星地形数据,研究人员获得了梅拉斯峡谷的床状特征,并确定了其年代。

尽管这个峡谷的地形还不完整,因为一些沙丘已经被侵蚀或被掩埋,但研究人员解释说,我们能够破解的古沙丘“与我们从现代沙丘中获得的地貌并没有显著不同。”

作者发现,一些沙丘被埋在几十米深的物质之下,这些物质似乎来自火山上发生过的灾难事件。


作者们预测,灾难事件发生不久后,一种挥发性化合物与压实的沙丘接触,从而使沙丘变硬,使其在穿越梅拉斯峡谷时及时冻结。

同样的过程也可以在地球上看到,当地下水侵入部分埋藏的沙丘时——形成的岩化砂层,就像在锡安国家公园看到的那些著名的条纹结构。然而,与地球不同的是,火星上的岩化沙丘需要对付的元素要少得多。

在没有水、植被或板块构造的情况下,信风是火星上的主要侵蚀物。随着时间的推移,这有助于凿开曾经覆盖这些沙丘的火山外壳。


由HiRISE相机拍摄的沙丘。(NASA/ jpl -加州理工学院/亚利桑那大学)

这些沙丘的存在和保存程度表明了地球和火星景观演化的重要差异。

虽然地球上的古岩化沙丘很少见,而且被侵蚀得更严重,但梅拉斯峡谷似乎拥有“遍布盆地底部的广泛古沙丘田,且其形态基本完整。”

霍伊纳茨基说:“不断重塑地球表面的构造与目前火星不是一个因素,我们将有机会从这颗红色星球的地质记录中学习更多地质知识。”


“这些结果告诉我们,在火星近代史的大部分时间里,风沙的搬运、沉积和岩化作用都发生过,并说明了火星的地貌演化与地球的地貌演化有很大的区别。”

这项研究发表在JGR行星杂志上。


相关知识

火星,是离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。西方称火星为玛尔斯,是罗马神话中的战神,所以在英语中,火星是罗马战神的意思,通常被称为“红色星球”;古汉语中则因为它荧荧如火,位置、亮度时常变动让人无法捉摸而称之为荧火。

BY: CARLY CASSELLA

FY: 小圆圈

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