持續(xù)困擾天文學界數十年的火星之謎可能最終將被解開！自 20 世紀 70 年代以來，火星上發(fā)現的條紋狀斜坡曾被懷疑是咸水和潛在宜居性的跡象，現在被認為是由風、撞擊或巖石移動引發(fā)的干塵雪崩的結果。

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名為CaSSIS的相機捕捉到了這些痕跡，細節(jié)令人驚嘆。

幾十年來，科學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，因為它們的出現和消失毫無預兆。有些條紋幾個月內就會消失，而有些則會持續(xù)數年。它們的亮度和顏色會隨著季節(jié)的變化而變化，并出現在火星兩個半球的山坡上。

"維京時代"的初見

這些條紋的首批圖像是由美國宇航局的“海盜”號軌道飛行器在20世紀70年代拍攝到的。這些圖像揭示了沿著傾斜地形延伸數百米的狹長痕跡。從那時起，科學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。

一個長期存在的理論認為，它們是由咸水或鹽水流動形成的。如果這一理論屬實，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。

但現在，伯爾尼大學和布朗大學研究人員的一項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，科學家們認為，這些圖案是風和塵埃等干燥過程的產物。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，而非海水流動造成的。

歐空局火星微量氣體軌道器上的CaSSIS相機捕捉到阿拉伯高原火星塵土飛揚的表面，呈現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

研究人員采用機器學習算法對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行掃描和分類。

科學家們將數十年的軌道數據與深度學習的神經網絡相結合，繪制了一幅包含近50萬條火星條紋特征的全球地圖。這項新研究創(chuàng)建了迄今為止火星上此類特征的最大數據庫。

該團隊還利用其他繞火星運行的相機，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)測條紋隨時間的變化情況。

數十萬個案例的相關性幫助該團隊為一場持續(xù)數十年的爭論提供了新的線索。由于沒有水存在的證據，科學家們得出結論，火星上條紋狀斜坡的形成是干燥過程，而非液體流動。

灰塵、風和撞擊

研究發(fā)現，這些蜿蜒的地貌很可能是在細塵層突然從陡峭的地形上滑落時形成的。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允許生命繁衍生息是歐空局 ExoMars 任務的核心。

編譯自/ScitechDaily