三位一体研究人员从火星上解决蜘蛛

©NASA.

来自火星的蜘蛛

三位一体学院都柏林的研究人员已经脱落了魔法“来自火星的蜘蛛”,提供了第一个物理证据,即可以通过二氧化碳冰的升华来形成地球表面上的这些独特特征。

蜘蛛,更正式称为Araneiforms,是树枝状槽的奇怪看起来的阴性地形径向系统;类似树木或叉闪电的分支的图案。这些特征在地球上找不到,被认为通过干冰直接从春天直接从固体变为气体(升华)来雕刻到火星表面。与地球不同,火星的气氛主要由二氧化碳组成,随着温度在冬季减少,这种沉积在表面上作为CO2霜和冰。

三位一体团队以及达勒姆大学的同事以及开放大学的同事进行了一系列的实验,由爱尔兰研究委员会和Europlanet在公开大学Mars仿真室提供资金,在Martian大气压力下(上图中),以便调查是否类似于火星蜘蛛的模式可以通过干冰升华来形成。

它的调查结果详述了最近在自然日记,科学报告中发表的论文。

劳伦麦克奈博士,在她的博士学位,在三位一体,现在在开放大学,说:

“这项研究介绍了一个据认为修改火星上极地景观的表面过程的第一组经验证据。Kieffer的假设[下面解释]十年来一直被接受,但直到现在,它已经被诬陷了纯粹的理论背景。

“实验直接显示,我们观察来自轨道的蜘蛛模式可以通过从固体到天然气的干冰直接转化来雕刻。这是令人兴奋的,因为我们开始了解Mars的表面如何在今天季节性变化。“

该研究团队在CO2冰块中心钻孔,并用类似于拱廊发现的爪子悬挂,上方的不同粒度尺寸的颗粒状床。它们将真空室内的压力降低到火星大气压(6mbar),然后使用杠杆系统将CO2冰块放置在表面上。

它们利用称为Leidenfrost效果的效果,从而如果物质与比其升华点热的表面相接触,则它将形成一个气态层。当块达到砂质表面时,直接从固体转动到气体,并且可以看到材料以羽流的形式逸出。

在每种情况下,一旦延伸块,逃逸气体就被侵蚀了蜘蛛图案。当使用更精细的晶粒尺寸时,蜘蛛图案更加分支,并且当使用粗晶粒尺寸时较少分支。这是该延时表面过程的第一组经验证据。

Trinity的地理系玛丽·布尔克议员监督博士研究,表示:

“这种创新作品支持紧急主题,即当前的气候和火星上的天气不仅对动态表面流程有重要影响,而且对地球的任何未来机器人和/或人类勘探也是重要的影响。”

为蜘蛛形成(Kieffer的假设)提出的主要假设表明,在春天,阳光穿透这种半透明的冰并加热它下面的地形。冰将从其底座升华,导致压力增加,最终冰会破裂,允许加压气体通过冰中的裂缝逸出。逃逸气体的路径将留下当今火星观察到的树突模式,并且砂质/尘土飞扬材料将以羽流的形式沉积在冰的顶部。

然而,到目前为止,如果可能的理论过程是可能的,并且在火星上从未被直接观察到这种过程则尚不知道。

此外,研究人员观察到,当释放CO 2块并使其在砂床内升温时,升华比预期的更剧烈,并且在腔室中抛出材料。

该观察将在MARS上理解其他CO2升华相关过程的模型,例如在火星上围绕线性沙丘牙龈的横向重复漫射流的形成。

所使用的方法可以重新分段为研究CO2升华对其他主动火星表面特征形成的地貌作用 - 实际上,可以为进一步研究其他行星体上的升华过程的方法,没有/粗氛围,如欧罗巴或enceladus。

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