人类首次发现：火星上的巨型沙丘在移动，风力强于预期

沙森/中国科学报

2020-07-28 08:35

火星上的巨型沙丘。图片来源：NASA

近日，研究人员首次发现火星沙粒的大波浪迁移。这一发现打破了人们长期以来的看法，即这些巨型沙丘自数十万年前形成以来就没有移动过。这也是这颗红色星球上的风力强于预期的证据。相关研究成果发表于《地球物理研究杂志：行星》。
据《科学》报道，未参与此项研究的美国约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Ralph Lorenz说，人类能探测到火星上的这些变化相当令人震惊。
地球沙漠中可以找到巨型沙丘。沙子中的波浪间隔达数十米，是许多沙丘上间隔10厘米左右的涟漪的放大版。
与沙丘不同的是，巨型沙丘由两种不同大小的沙粒组成。意大利国家天体物理研究所行星科学家Simone Silvestro说，更粗、更重的颗粒覆盖了巨型沙丘的顶部，风更难移动这一部分颗粒。
自21世纪初以来，火星探测器和轨道飞行器多次在这颗红色星球上发现巨型沙丘。但它们似乎没有发生任何可测量的变化，这导致一些科学家认为它们是火星过去的遗迹。
现在，利用美国宇航局火星勘测轨道飞行器拍摄到的图像，Silvestro和同事表明一些巨型沙丘确实在缓慢移动。
研究人员重点研究了火星赤道附近的两个地点。他们分析了McLaughlin陨石坑的大约1100个巨型沙丘，以及Nili Fossae地区的300个巨型沙丘。研究人员通过对比两个地点分别相隔7.6年和9.4年拍摄的延时图像，寻找巨型沙丘移动的迹象。研究表明，这两个地区的巨型沙丘每年推进约10厘米。
美国史密森学会航空航天博物馆行星地质学家Jim Zimbelman说，巨型沙丘在火星上的移动令人惊讶。就在几十年前，还没有证据表明火星上的沙子是流动的，“我们没想到风这么大”。
Silvestro和同事提出，火星上的风可能正在加速小沙粒形成。一旦这些沙粒开始滚动或弹跳，就会像攻城锤一样，撞击较大的沙粒，使其运动起来。
研究小组认为，火星上的沙丘很可能为巨型沙丘的迁移贡献了它们的颗粒，因为附近的沙丘与巨型沙丘向同一方向移动。
火星大气模型表明，能够移动沙子的风非常罕见。研究小组认为，这一发现将迫使这些模型被修改。
Silvestro计划将他对迁移巨型沙丘的研究扩大到整个火星。他怀疑速度最快的巨型沙丘将出现在火星上移动最快的沙丘附近。研究人员认为，移动中的巨型沙丘是有风条件的信号，这可能会引发沙尘暴。空气中的灰尘会覆盖太阳能电池板，降低其效率，还会附在齿轮等机械部件上。这对火星“漫游者”和人类栖息地来说都是坏消息。
相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2020JE006446
（原标题 火星上的巨型沙丘在移动）