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火星神秘“蜘蛛图案”20年后终于被破解,灵感居然来自抓娃娃机!

2021-04-06 11:05 前瞻网   

 

火星神秘“蜘蛛图案”20年后终于被破解,灵感居然来自抓娃娃机!

(图片来源:NASA)

很早之前,科学家们就在火星上发现了一种神秘的图案,它们与地球上的蜘蛛相似,但体型要大得多。20多年来,科学家们一直在尝试破解这个谜题。

对于这种特殊的地貌,科学家们称之为蜘蛛状辐射丘(Araneiforms),通常会出现于火星的春季。而且,这种蜘蛛状辐射丘算是火星的一个“特产”,在地球上从没有出现过。

最近,科学家们首次用实验证实,火星表面的这种独特图案可能是由干冰升华形成的。相关论文刊登在《科学报告》杂志中。

科学家们在他们的实验室里通过二氧化碳冰(也称为干冰)和火星模拟舱,成功地重建了一个缩小版的蜘蛛。当寒冷的冰接触到由火星沉淀物组成的温床时,一部分冰立即从固体转变为气体(这个过程被称为升华),逃逸的气体穿过冰层形成了蜘蛛状的裂缝。

研究人员表示:“实验直接表明,我们在火星轨道上观察到的蜘蛛图案,可以通过干冰从固体直接转化为气体来雕刻。”

根据美国国家航空航天局(NASA)的数据,火星大气中含有超过95%的二氧化碳(CO2),而且冬天在火星两极周围形成的很多冰和霜也是由二氧化碳构成的。在2003年的一项研究中,研究人员假设,火星上的蜘蛛图案可能是在春天形成的,那时阳光穿透半透明的二氧化碳冰层,加热地表以下区域。加热导致冰从底部升华,在冰下形成压力,直到最终破裂。研究小组推测,被压抑的气体从喷流的裂缝中逸出,留下了今天在火星上可见神秘蜘蛛图案。

而这个实验最有趣的地方是,研究团队为了进行这次研究,还从抓娃娃机中获得了灵感,来辅助这项研究。

他们在火星模拟舱中装了一个可以像抓娃娃机一样能够随意移动的抓钩,首先,他们在干冰上钻出一个洞,然后利用这个抓钩将干冰放在颗粒大小不同的颗粒层上。接下来,他们将模拟舱的气压降低到和火星一样的标准(6mbar),然后将干冰放在“火星表面”。

令研究人员激动的是,实验证明了“蜘蛛升华假说”的有效性。不管颗粒的大小如何,干冰总是在与它们接触时升华,逸出的气体向上推动,在其间凿出蜘蛛腿般的裂缝。根据研究人员的说法,当颗粒更细时,蜘蛛的腿分支更多,而当颗粒更粗时,蜘蛛的腿分支更少。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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