火星冲沟
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火星冲沟(英语:Martian gullies)是在火星上发现的由狭窄流道及其相关的下坡沉积物构成的冲刷沟壑,因与地球上的冲沟相似而得名。它们最早是在火星全球探勘者号照片中发现的,普遍出现在陡峭的斜坡上,尤其是在陨石坑坑壁上。通常,每条冲沟的沟头都有一处树状的壁凹,底部有一片扇形冲积堆,还有一条连接这两道冲沟的细支沟,整体呈现为沙漏状[1]。据估计,这些冲沟相对年轻,因为它们上面几乎没有陨石坑。在沙丘表面还发现了另一种类别的冲沟[2],这些沙丘冲沟被认为也非常年轻,线型沙丘冲沟现在被认为是一种重复出现的季节性特征[3]。
大多数冲沟出现在南北半球朝向极地30度的地方,南半球的冲沟数量更多。一些研究发现,冲沟出现在面向所有方向的斜坡上[4],另外的研究发现,更多的冲沟出现在面向极地的斜坡上,尤其是在南纬30°到44°之间[5]。尽管已发现了数千条冲沟,但它们似乎仅限于火星的某些区域。在北半球,它们被发现于阿耳卡狄亚平原、滕比高地、阿西达里亚平原和乌托邦平原等地[6]。而在南半球,则集中发现于阿耳古瑞盆地北侧边缘、诺亚高地北部以及希腊平原溢出河道坡上[6]。最近一项研究检查了覆盖火星表面85%的54040张背景图像,发现了4861处单独的冲沟地貌(如单独的撞击坑、土墩、山谷等),总计找到数万条单独的冲沟。据估计,背景相机照片可能涉及了95%的冲沟[7]。
本文将介绍冲沟的发现和研究过程。随着研究的推进,火星冲沟的成因已从近期的液态水转变为沿陡坡下滑的干冰,但这方面的研究仍在继续。根据冲沟的形状、方位、地势和位置等,以及与被认为富含水冰的特征之间明显的互动作用,许多研究人员认为,冲刷出冲沟的过程涉及液态水[8][9]。当将冲积扇与冲沟的其他部分进行比较时,看起来冲积扇的体量要小得多,因此,它的大部分物质可能是已消失的水和冰[10]。然而,这仍是一项有待进一步研究的课题。由于这些冲沟非常年轻,表明火星在最近的地质史中仍存在液态水,这对现代地表的潜在宜居性产生了影响。
2014年7月10日,美国宇航局报告说,火星表面的冲沟主要是由二氧化碳(CO2)的季节性霜冻所形成,而非如前所述的液态水[11]。