什麼時候發現火星上有蜘蛛（可喜可賀二十年後）

2023-10-11 13:13:02

驚悚的「火星蜘蛛」在20年後終於得到了解釋

2018年5月13日，美國宇航局火星勘測軌道飛行器在火星南極拍攝到這張「蜘蛛」的照片

吉吉彈奏吉他，英國科學家彈奏一大塊乾冰，試圖弄清被稱為「火星蜘蛛」的奇怪外星圖案背後的原因。

毫無疑問的是，這些能在火星南極被衛星觀測到的類似於「蜘蛛」的圖案並不是真正的蜘蛛。但是，這些雕刻在火星表面的黑色分支形狀的圖案看起來十分嚇人，以至於二十多年前，當科研人員發現這些圖案後給它們起了一個「蜘蛛形」的綽號，意思是「像蜘蛛一樣的」。

這個直徑有3300英尺（1公裡）的巨大圖案與地球上的事物都沒有任何相似之處。但是，3月19號，一篇發布於《ScientificRepots》雜誌上的一項新研究顯示，科學家已經成功地在他們的實驗室中用一塊乾冰和一個模擬火星大氣的機器模擬建設了一個縮小版的類似蜘蛛的圖像。當一塊溫度極低的乾冰和模擬火星沉積物組成的溫度較高的表面時，一部分乾冰立即升華（從固態直接變成氣態），在這個過程中，逸出的氣體衝擊固體表面從而形成蜘蛛狀裂縫。

這是一個在實驗室中創建的"蜘蛛"的例子，橫截面顯示，槽的深度在遠離蜘蛛中心的地方會減少，就像在火星上一樣。 (圖片來源：ScientificReports,CC by 4.0)

"這項研究為一種被認為可以改變火星上的極地景觀的表面過程提供了第一組經驗證據，"研究的主要作者、英國開放大學的行星科學家勞倫-麥基翁在一份聲明中說。"實驗直接表明，我們從軌道上觀察到的火星上的蜘蛛圖案可以通過乾冰從固體直接轉化為氣體來雕刻。

根據美國宇航局的數據，火星大氣層中含有95%以上的二氧化碳（CO2），因此冬季在火星兩極周圍形成的許多冰和霜也是由二氧化碳構成的。在2003年的一項研究中，研究人員推測，火星上的蜘蛛可能在春天形成，當時陽光穿透半透明的二氧化碳冰層，並加熱下面的地面。這種加熱會使冰層從底部升華，在冰層下形成壓力，直到最後出現裂縫。研究小組推測，澎湃的氣體從裂縫中噴湧而出，留下了今天在火星上可見的曲折的蜘蛛腿圖案。

直到最近，科學家們還沒有辦法在地球上測試這一假說，因為地球上的大氣條件大不相同。但在新的研究中，研究人員利用一個名為開放大學火星模擬室的裝置，在地球上做了一小片火星。該團隊在室內放置了大小不一的沉積物顆粒，然後使用一個類似於商場裡抓娃娃機的系統，將一塊塊乾冰懸掛在顆粒上。該團隊調整了艙室，以模擬火星的大氣條件，然後將乾冰塊慢慢降到顆粒上。

實驗證明，蜘蛛升華假說是成立的。無論沉積物顆粒大小如何，乾冰與它們接觸後總是會升華，逸出的氣體向上推，沿途刻出蜘蛛腿般的裂紋。據研究人員介紹，當顆粒較細時，蜘蛛腿分支較多，而顆粒較粗時，蜘蛛腿分支較少。

雖然不是確定的，但這些實驗提供了第一個物理證據，表明火星上的蜘蛛可能是如何形成的。這也很崇高了，不是嗎？

相關知識

火星是太陽的第四行星，也是太陽系第二小的行星（最小的是水星）。在英語中，"Mars"是羅馬戰神的名字，通常也指紅色行星。紅色行星是因為火星表面氧化鐵廣泛存在，肉眼觀察下，此天文物體即呈紅色外觀。火星是一顆類地行星，大氣稀薄，其地表也有類似月球的撞擊坑和地球的山谷、沙漠和極地冰冠。

火星上的晝夜和季節可與地球媲美，因為它的自轉周期以及自轉軸相對黃道平面的傾斜度與地球相似。火星是奧林匹斯山（OlympusMons）和水手峽谷（VallesMarineris）的所在地，奧林匹斯山是太陽系中最大的火山和所有行星中已知最高的山脈；水手峽谷是太陽系中最大的峽谷之一。北半球平坦的伯勒裡斯盆地（Borealisbasin）覆蓋了行星40%的面積，此盆地可能是巨大的撞擊引起的。火星有兩個衛星，火衛一（Phobos），火衛二（Deimos），二者都很小且形狀不規則，可能是被捕獲的小行星，類似5261Eureka（火星木馬）。

已經有許多探測器造訪過火星。水手四號是第一個訪問火星的探測器，它在1964年11月28日由美國宇航局發射，並於1965年7月15日到達火星附近。水手四號探測到了火星微弱的輻射帶，約為地球的0.1%，同時也首次拍攝到了深空中其他行星的照片。蘇聯的火星三號任務包含著陸，它在1971年12實現了在火星上的軟著陸；但卻在幾秒種後失去了與地球的聯繫。1976年7月20日，維京一號首次成功實現了在火星表面的著陸。在1997年7月4日，火星探路者號探測器在火星著陸並在次日釋放了旅居者號火星車，這是首個在火星上的運行的機器人火星車。

2003年12月25日，歐洲航天局（ESA)的首個火星探測器「火星快車號」抵達火星軌道。2004年1月，美國航天局的火星探測器勇氣號和機遇號雙雙在火星著陸；勇氣號服役到2010年3月22日而機遇號則持續服役到了2018年6月10日。做為火星科學實驗室（MSL）研究火星氣候和地質任務的一部分，美國宇航局的好奇號火星車在2012年8月6日登陸火星。2014年9月24日，印度空間研究組織（ISRO）的首次星際飛行任務火星軌道任務號探測器抵達火星軌道，ISRO成為了第四個訪問火星的空間機構。阿拉伯聯合大公國在2021年2月9日將探測器送入火星大氣層，成為第五個成功執行火星任務的國家。美國航天局的毅力號火星車和靈巧號直升機在2021年2月18日成功在火星著陸。

BY： BrandonSpecktor

FY：Astronomicalvolunteer team

如有相關內容侵權，請在作品發布後聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處

,