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火星古河道“拼图”成功

——卫星图片拼接而成,八万亿像素细节毕现

来源:羊城晚报     2021年01月11日        版次:A10    栏目:    作者:

     夏帕雷利绘制的世界上第一张火星地图 资料图片

     火星上的河道影像 资料图片

     密西西比河三角洲的卫星影像 图片来源:NASA

  

  科学家们这些年一直在积极探索火星,通过火星车的探索以及各种卫星图片,火星正在我们面前逐渐揭开神秘面纱。最近,科学家们开发了一种能够更好地查看河流细节的工具,并利用所收集到的相关资料,成功地拼接出一张八万亿像素的火星表面河流流域图。

  这一发现将助力各种火星环境研究项目。不过,研究者至今仍未公开发布这张河流流域图,我们还不能一睹为快。

  

  最早提出“火星上有河流”是个误会

  

  科学家们对火星干涸河床的测绘,应该始于意大利著名天文学家乔范尼·夏帕雷利,是他最先观测到火星上有“水道”。据记载,乔范尼·夏帕雷利和同期观测者们在观察火星时,发现火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线,出于当时普遍认为“暗区是水体”的传统,这些细线命名为“水道”。在1877年9月份的一次观测中,乔范尼·夏帕雷利还从目镜中得到了一幅当时最为完善的火星表面图,这张图后来成为了行星绘图的标准之一,在宇航时代来临之前,一直有人在用它。

  他当时还观察到了火星上的一种地形,并命名为canali(意大利语,意思是“峡谷”)。这个词被误翻译为“运河”,以至于几十年后,世人都认为可能有一条火星运河存在。

  当然,后来的各种关于火星的探索,包括卫星图像和火星车样本,的确都在向人们提供火星上有河流曾经存在的证据。而且由于火星上几乎没有板块构造和侵蚀的影响,这些证据得以保存至今。但那条“人工挖掘的运河”,还有待继续探索。

  

  欧洲航天局曾经的发现

  

  2019年年初,欧洲航天局(ESA)曾发布了一组多彩图像,称这是过去艺术家们印象中的火星。其中让人印象深刻的,就是一张有一片错综复杂的险峻山谷的图片,它明显地展示了火星上有河道的痕迹。

  这张图片据说源于ESA在2018年底公布的一张Mars Express卫星传回的实时图片。那张图片展示的是一片具有几十万年历史的陨石坑区域,表面满是侵蚀痕迹,最重要的是,图片中看到的山谷平坦而且零散,其间以前作为河床的地理印痕清晰可见。根据ESA的说法,这些流水应该曾经从北方(图像中由右至左)下坡,最终形成了两公里(1.2英里)和200米(650英尺)的河流。

  科学家们认为,这张火星近景图像表明,这些河道的构成很可能来源于曾经有巨大的河流流入地表,要不就是由长时间暴雨冲刷形成的。

  该说法显然再次刷新了人们对火星地貌的认识。

  

  “拼图”将为未来火星探索提供更多帮助

  

  现在人们对火星的认识中,普遍认为这颗星球在大约34亿年前,北半球应该有大片海洋、湖泊和许多蜿蜒的河流,尽管那里现在是一片贫瘠的荒芜之地。

  科学家们认为,火星上曾有一个厚厚大气层,还存在温暖的气候带,就像地球一样,存在能够维持星球表面呈蓝色的液态水。来自火星轨道上的卫星和地面上的探测器的观测结果,均为此提供了证据——不仅发现了干涸的“河床”,还有大量与水有关的粘土状沉积物存在。

  而这次的影像就是用这些收集到的相关资料,绘制出了一幅独一无二的河流流域图。根据这些影像数据,《地质学(Geology)》杂志上最近还发表了一篇论文,展示了火星上的“河脊”——河水顺流入海,奔腾不息,在这一过程中,它们会侵蚀掉沿岸物质并不断沉积,最终形成河脊。在地球上,尼罗河和密西西比河等大河形成的三角洲就是这种沉积过程的典例。而科学家相信,当火星表面有液态水流动时,也发生过类似的过程。

  过去,科学家们曾试图利用1997年至2006年的火星影像数据对这些“河脊”进行编目,但因数据本身不够详细,不足以形成完整的目录。而现在,他们通过新的工具软件,拼接出整个火星表面的河流流域图像,也因此得到更详细的数据。通过这些数据,他们有了一个有趣的发现,似乎只有南半球有这些因水流形成的“河脊”。他们对此作出的解释是:可能在数十亿年里,熔岩流重塑了北半球的地表结构。

  不管如何,这张新的河流流域图可以让我们对火星了解更多。比如我们可以进一步了解火星地质环境变化过程;了解“河脊”所处的位置,还有助于给未来的火星探索车进行更细致地导航。

  下一步,应该就是让下一代火星车去探索这些未知的河道了吧。