火星神秘条纹成因新说：风与尘埃的“杰作”

IT之家 5 月 20 日消息，自 20 世纪 70 年代美国宇航局（NASA）的“海盗号”任务首次发现以来，火星上那些长长的、深色的条纹一直吸引着科学家的目光。这些条纹蜿蜒曲折地分布在火星的斜坡上，有的甚至能延伸数百英尺（IT之家注：1 英尺约合 0.3 米）。科学家们已经对这些条纹观察了数十年，其中一些被称为“季节性斜坡纹线”的条纹，在一个季节内会逐渐消失。尽管如此，它们在火星那片尘土飞扬的红色表面上依然显得格外醒目。

在现代火星干燥、干旱，气温很少超过水的冰点的环境下，这些条纹的起源一直是科学界争论的焦点。多年来，它们被视为火星上可能存在液态水的最有力证据之一，暗示着在这片荒芜的星球上可能存在罕见的宜居区域。此前的主流理论推测，这些条纹可能是由地下水源（如埋藏的冰层或地下含水层）渗出的盐水形成的，使得液态水能够在寒冷的火星表面短暂流动。然而，最新的证据表明，这些条纹的形成可能并非液态水。

“火星研究的一个重要方向是理解火星上当前的地质过程，包括表面是否存在液态水的可能性，”布朗大学的博士后研究员阿多马斯・瓦兰蒂纳斯（Adomas Valantinas）在一份声明中表示，“我们的研究回顾了这些特征，但没有发现水的证据。我们的模型更倾向于支持干燥的形成过程。”

瓦兰蒂纳斯及其同事利用机器学习技术分析了超过 86,000 张高分辨率卫星图像，这些图像涵盖了火星上所有这些条纹的分布情况。他们现在认为，风和尘埃，而不是流动的水，更可能是这些条纹的成因。

为了得出这一结论，研究人员创建了第一份火星斜坡条纹的全球地图，记录了超过火星表面 50 万个单独的条纹特征。伯尔尼大学的研究员瓦伦丁・比克尔（Valentin Bickel）表示：“一旦我们有了这份全球地图，就可以将其与其他数据库和目录进行比较，例如温度、风速、湿度、岩石滑动活动以及其他因素。然后我们可以在数十万个案例中寻找相关性，以更好地理解这些特征形成的条件。”

地质统计分析显示，斜坡条纹和季节性斜坡纹线并不出现在那些预期会发现液态水或霜冻迹象的地方。例如，有水的斜坡通常会朝向特定方向，经历极端的温度变化，或者处于高湿度环境中。然而，研究发现这些条纹特征更多地出现在风力较强和尘埃活动频繁的区域。

研究人员指出，这表明这些条纹可能是由薄层细尘在陡坡上滑动形成的。团队解释说，导致这些滑动的具体原因可能不同，但斜坡条纹更常出现在新撞击坑附近。在那里，撞击产生的震动可能会使尘埃松动。与此同时，季节性斜坡纹线通常出现在尘卷风或岩石崩塌频繁发生的区域。

理解像斜坡条纹和季节性斜坡纹线这样的特征是如何形成的，对于揭开火星的秘密以及指导未来的火星探测任务至关重要。通过采用大数据方法从轨道上研究这些模式，科学家们无需派遣昂贵的探测器前往火星表面，就能排除某些可能性。这意味着探测器可以更高效地聚焦于最有希望的地点，使我们更接近揭开火星是否具备维持生命的条件这一谜题，同时确保在我们向太空深处发射航天器时，能够保护火星脆弱的环境。

该研究于 5 月 19 日发表在《自然通讯》杂志上。