火星南极白色的是什么意思(火星北极白色是什么)

会“行走”的火星冰川。

火星快车探测器拍摄的火星南极冰盖局部。ESA / DLR / FU Berlin / Bill Dunford

世上没有万年不化的冰雪,宇宙中也没有亘古不动的冰川。在地球上,水凝固成冰,继而积累成为冰川。

火星快车探测器拍摄的火星南半球及南极冰盖。ESA / DLR / FU Berlin

在重力的作用下,冰川会从地势高的地方,向地势低的地方滑动。它们会汇聚在一起,就像一条河流一样,缓慢而坚定地向前推进。

冰川的运动缓慢而持久,拥有一种超越人类经验的巨大力量。它们所到之处摧枯拉朽,在岩石的表面留下深深的划痕。

最近美国行星科学研究所的科学家撰文指出,火星南极的干冰也是会流动的,它们能够在水冰的基床上向着低处推进。

火星南极的白色冰盖大体上由两部分组成:一部分是水冰,位于下层;另一部分是干冰,位于上层。

火星南极的干冰冰盖是从大约60万年前开始逐渐形成的。当时火星的气候发生了周期性的变冷,大量的二氧化碳开始在火星的南极凝固、沉降。这些冻结的二氧化碳总量惊人:它们的冻结,导致火星的大气压下降到了原来的二分之一。

如果这些干冰是均匀分布在火星南极地表的,那么它们的厚度大约会在45米左右。而今天在某些地方,干冰的厚度可达1千米。仅用大气的沉降难以解释这种差异。根据它们的特征,研究人员认为它们会像冰川一样流动。

在火星南极,规模最大的干冰冰川长度可达200千米,宽度可达40千米。这些冰川在大约40万年前,火星大气二氧化碳沉降率最高的时候流速最快;且今天它们依然在流动,尽管流速已经很慢。

此外,研究人员认为,之所以火星冰川的主角是干冰,原因在于干冰在火星环境中的流动性要远胜于水冰,其流速理论上可以达到水冰的近百倍。

太阳系中,已知只有三个天体表面拥有会“行走”的冰川:地球、火星和冥王星。

在地球表面,水冰是冰川的主角;在火星环境中,干冰是冰川的主角;而在冥王星环境中,水冰会变得像岩石一样坚硬,形成高耸的山脉,冰川的主角是固态的一氧化碳、甲烷和氮。

火星南极冰盖区最大的干冰冰川。黑色的是冰川槽谷的边缘。整条冰川的宽度大约为40千米。我们可以在照片的上半部看到冰川表面有很多“褶皱”。这些“褶皱”是因冰川在流动过程中前方干冰因为减速,被后方流速较高的干冰挤压形成的。NASA / MSSS

参考
Carbon Dioxide Ice Glaciers at the South Pole of Mars
https://dx.doi.org/10.1029/2022JE007193
Three-dimensional radar imaging of structures and craters in the Martian polar caps
https://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2017.09.023