火星发现多个移动沙丘每年挪动数米
这是一座位于火星北极附近的黑色沙丘,在时间的记录下,沙丘的位置发生了显著变化。这些变化是通过美国宇航局的火星勘测轨道器(MRO)搭载的超高分辨率成像科学实验设备(HiRISE)捕捉到的,图像拍摄时间分别为2008年6月25日和2010年5月21日。
在火星赫歇尔陨石坑内,有一些条形沙丘的位移情况被细致观测。从2007年3月3日到2010年12月1日,这些沙丘移动了大约数米的距离。同样,在火星贝克勒尔陨石坑内的沙丘也在这一时间段内发生了类似的位移。这些观测结果都表明火星地表沙丘活动的活跃性超出了我们的预期。
美国宇航局网站上的一篇报道指出,这些沙丘的移动可能是由火星表面频繁的阵风引起的,或者这些风的搬运能力超出了我们的预期。约翰·霍普金斯大学的行星科学家纳森·布里吉斯表示:“我们过去认为火星地表的沙丘基本是不移动的,因此这一发现可能会颠覆我们的认知。”
尽管火星上的风暴会将红色的尘土飞扬至整个行星表面,但由于沙粒较大较重,黑色的沙丘并不容易受风力搬运。探测器数年的持续观测显示,这些沙丘实际上在缓慢移动,每年数米的移动距离已经被观测到十几处。这引发了科学家们的好奇和探究。
火星表面的空气密度远低于地球,因此需要更强的风力才能移动沙粒。风洞试验显示,在火星上移动一粒沙粒需要每小时130公里的风速,相当于地球上的12级台风。相比之下,地球上只需每小时约16公里的风速就能移动同样的沙粒。尽管火星上出现强风的几率较小,但这些沙丘的移动现象确实被观测到了。
首次发现火星表面沙丘存在移动现象的,是美国宇航局的火星全球勘测者(MGS)轨道器。其携带的相机设备分辨率有限,无法提供确凿的证据。此后,“勇气号”和“机遇号”火星车登陆火星后也探测到了沙丘移动的线索。科学家们惊讶地发现一些火星沙粒撞击了火星车的太阳能电池板,并注意到火星车驶过后的印痕被移动的沙粒填埋。
科学家们也发现了一些没有沙丘移动现象的地区,但这并不意味着这些地区的沙丘永远不动。科学家们猜测,在更长的时间尺度上,这些地区也可能存在沙丘移动现象。例如,火星可能存在和地球类似的数十万年为周期的循环变化。这些变化将可能极大地改变火星的气候,从而影响沙丘的移动性。过去的气候变化可能曾使火星经历更加温暖的气候时期,那时的风力更加强大,足以让所有地区的沙粒移动。
HiRISE设备由亚利桑那大学负责运行,其制造商是波尔多鲍尔宇航技术公司。而喷气推进实验室负责设计并制造了火星车以及火星勘测轨道器的运行管理工作。这一系列的探索和观测都在逐步揭示着这颗红色星球的神秘面纱。