火星间歇泉
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火星间歇泉
火星间歇泉(或 CO2 jets)是发生在南极地区的小型气体和尘埃喷发的推定地点 春季解冻期间的火星。 深色沙丘斑点和蜘蛛(或蛛形纲动物)是这些喷发造成的两种最明显的特征。
火星间歇泉不同于地球上的间歇泉,后者通常与热液活动有关。 这些不同于任何陆地地质现象。 这些特征的反射率(反照率)、形状和不寻常的蜘蛛外观激发了关于它们起源的各种假设,从结霜反射率的差异到涉及生物过程的解释。 然而,所有当前的地球物理模型都假设火星上存在某种喷流或类似间歇泉的活动。 它们的特征及其形成过程仍然存在争议。
这些特征是火星南极地区所独有的,该地区被非正式地称为“神秘地区”,位于南纬 60° 至 80° 和经度 150°W 至 310°W 之间; 这个 1 米深的二氧化碳 (CO2) 冰过渡区位于厚厚的极地冰层和xxx冻土层之间,是明显的间歇泉系统群所在的地方。
二氧化碳冰的季节性结霜和解冻导致出现许多特征,例如在冰下有蜘蛛状细沟或通道的黑色沙丘斑点,在地面和二氧化碳冰之间雕刻出蜘蛛状径向通道 ,使它看起来像蜘蛛网,然后,在其内部积聚的压力会喷出气体和深色玄武岩沙或灰尘,这些沙子或灰尘沉积在冰面上,从而形成深色沙丘斑点。 这个过程是快速的,可以在几天、几周或几个月的时间内观察到,这种增长速度在地质学上相当不寻常——尤其是对于火星。 然而,似乎需要多年才能雕刻出更大的蜘蛛状通道。 除了在可见光和红外光谱中拍摄的图像外,没有关于这些特征的直接数据。
历史
1998 年至 1999 年间,火星全球勘测者号上的 MOC 相机拍摄的图像分别发现了非正式地称为暗沙丘斑点和蜘蛛的地质特征。 起初人们普遍认为它们是不相关的特征,因为它们的外观,因此从 1998 年到 2000 年,它们分别在不同的研究出版物(和 -respectively)上进行了报道。 从 2000 年开始提出并改进了喷射或间歇泉模型。
“蜘蛛”这个名字是由照相机的开发者马林空间科学系统人员创造的。 格雷格·奥姆 (Greg Orme) 于 2000 年 10 月发现了xxx张也是最有趣的蜘蛛照片之一。这些“蜘蛛网”和斑点的不寻常形状和外观引起了很多关于它们起源的猜测。 最初几年的监测表明,在随后的火星年代,70%的斑点出现在完全相同的地方,1999 年 9 月至 2005 年 3 月的初步统计研究表明,暗沙丘斑点和蜘蛛是相关现象,因为 二氧化碳 (CO2) 冷凝为“干冰”并升华的循环功能。
最初也有人认为黑点只是裸露地面的温暖斑块,但 2006 年的热成像显示,这些结构与覆盖该区域的冰一样冷,表明它们是一层薄薄的深色物质,位于地表之上 冰并用它保持冷藏。 然而,在首次检测后不久,它们被发现具有负面地形特征——即今天被认为是类似间歇泉的喷口系统的径向槽或通道。
形态学
间歇泉的两个最显着特征(暗沙丘斑点和蜘蛛通道)出现在火星春季开始时覆盖着二氧化碳(CO2 或“干冰”)的沙丘地带,主要出现在火星的山脊和斜坡上 沙丘; 到冬天开始时,它们就消失了。 黑点的形状通常是圆形的,在斜坡上它通常是细长的,有时有溪流——可能是水——聚集在沙丘底部的水池中。 黑色沙丘点通常宽 15 至 46 米(50 至 150 英尺),相距数百英尺。
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斑点的大小各不相同,有些小到 20 米宽,但是,看到的更小的尺寸受到成像分辨率的限制,并且可以增长并合并成几公里宽的地层。
蜘蛛的特征,当单独观察时,形成一个圆形的叶状结构,让人联想到蜘蛛网从中心点向外呈叶状辐射状。 它的放射状图案代表升华气体流向喷口形成的冰中的浅通道或管道。 整个星形通道网络通常跨越 160–300 m,但也有很大的变化。