持續(xù)困擾天文學(xué)界數(shù)十年的火星之謎可能最終將被解開！自 20 世紀(jì) 70 年代以來，火星上發(fā)現(xiàn)的條紋狀斜坡曾被懷疑是咸水和潛在宜居性的跡象，現(xiàn)在被認(rèn)為是由風(fēng)、撞擊或巖石移動(dòng)引發(fā)的干塵雪崩的結(jié)果。
歐洲航天局ExoMars痕量氣體軌道器上的彩色立體表面成像系統(tǒng)（CaSSIS）拍攝的奧林匹斯山光環(huán)斜坡上覆蓋著明暗條紋。該圖像覆蓋面積約50平方公里，拍攝于2024年10月3日。火星位置：北緯26.5°，東經(jīng)223.8°。CaSSIS圖像MY37_030618_155_3。圖片來源：ESA
奧林匹斯山上的神秘條紋
奇異的暗光條紋覆蓋著火星最大火山奧林匹斯山附近的山坡。歐洲航天局ExoMars痕量氣體軌道器上搭載的一臺(tái)名為CaSSIS的相機(jī)捕捉到了這些痕跡，細(xì)節(jié)令人驚嘆。
幾十年來，科學(xué)家們一直被這些巨大的圖案所吸引，它們看起來就像有人拖著一把巨大的掃帚掃過火星表面。
這些條紋更加神秘，因?yàn)樗鼈兊某霈F(xiàn)和消失毫無預(yù)兆。有些條紋幾個(gè)月內(nèi)就會(huì)消失，而有些則會(huì)持續(xù)數(shù)年。它們的亮度和顏色會(huì)隨著季節(jié)的變化而變化，并出現(xiàn)在火星兩個(gè)半球的山坡上。
"維京時(shí)代"的初見
這些條紋的首批圖像是由美國宇航局的“海盜”號(hào)軌道飛行器在20世紀(jì)70年代拍攝到的。這些圖像揭示了沿著傾斜地形延伸數(shù)百米的狹長痕跡。從那時(shí)起，科學(xué)家們一直在爭論這些條紋的成因，以及它們是否與水甚至生命有關(guān)。
一個(gè)長期存在的理論認(rèn)為，它們是由咸水或鹽水流動(dòng)形成的。如果這一理論屬實(shí)，那就意味著即使在火星極寒的環(huán)境下，也可能存在小塊潛在的宜居環(huán)境。
但現(xiàn)在，伯爾尼大學(xué)和布朗大學(xué)研究人員的一項(xiàng)新研究提出了不同的解釋。該研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上，表明這些條紋根本不是由水造成的。
相反，科學(xué)家們認(rèn)為，這些圖案是風(fēng)和塵埃等干燥過程的產(chǎn)物。這些引人注目的圖案可能是由火星塵埃順著山坡滑落形成的，而非海水流動(dòng)造成的。
歐空局火星微量氣體軌道器上的CaSSIS相機(jī)捕捉到阿拉伯高原火星塵土飛揚(yáng)的表面，呈現(xiàn)出類似手指狀的暗色斜坡條紋。圖片來源：NASA
分析50萬條條紋
研究人員采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)美國宇航局火星勘測軌道飛行器 ( MRO ) 拍攝的 86000 多張衛(wèi)星圖像中的斜坡條紋進(jìn)行掃描和分類。
科學(xué)家們將數(shù)十年的軌道數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，繪制了一幅包含近50萬條火星條紋特征的全球地圖。這項(xiàng)新研究創(chuàng)建了迄今為止火星上此類特征的最大數(shù)據(jù)庫。
該團(tuán)隊(duì)還利用其他繞火星運(yùn)行的相機(jī)，例如歐空局痕量氣體軌道器上的 CaSSIS 成像儀和火星勘測軌道飛行器的 HiRISE，以高分辨率收集更多顏色信息，并監(jiān)測條紋隨時(shí)間的變化情況。
數(shù)十萬個(gè)案例的相關(guān)性幫助該團(tuán)隊(duì)為一場持續(xù)數(shù)十年的爭論提供了新的線索。由于沒有水存在的證據(jù)，科學(xué)家們得出結(jié)論，火星上條紋狀斜坡的形成是干燥過程，而非液體流動(dòng)。
灰塵、風(fēng)和撞擊
研究發(fā)現(xiàn)，這些蜿蜒的地貌很可能是在細(xì)塵層突然從陡峭的地形上滑落時(shí)形成的。多種觸發(fā)因素都可能引發(fā)這一過程，例如巖石墜落、小型流星體撞擊，或陣風(fēng)引發(fā)的沖擊波和松散的塵埃。
為了凸顯這些特征，這些 CaSSIS 圖像中的對(duì)比度被拉伸——在組合它們以生成發(fā)布的圖像之前，圖像在每種顏色的最小亮度和最大亮度之間重新縮放。
ExoMars 的持續(xù)探索
歐空局的火星微量氣體軌道器（ExoMars Trace Gas Orbiter）持續(xù)從軌道拍攝火星圖像，以了解其古老的歷史和潛在的宜居性。該航天器傳回了壯觀的圖像，提供了最佳的大氣氣體清單，并繪制了火星表面富含水的位置圖。
了解火星上水的歷史以及它是否曾經(jīng)允許生命繁衍生息是歐空局 ExoMars 任務(wù)的核心。
編譯自/ScitechDaily
