對(duì)火星上一次大面積滑坡的詳細(xì)三維圖像進(jìn)行了分析，該滑坡覆蓋了55公里寬的區(qū)域，以了解大約4億年前這些異常大而長的山脊和溝壑是如何形成。

在發(fā)表在《自然通訊》期刊上的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)首次表明，火星山體滑坡上的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可能是以高達(dá)每小時(shí)360公里的高速流動(dòng)形成，這是由于底層是不穩(wěn)定的碎石層，這些山體來自幾公里高的山脈。這對(duì)下面的滑冰層，只能解釋為如此長的巨大山脊觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)，這些山脊在整個(gè)太陽系的山體滑坡中都有發(fā)現(xiàn)。

地球上的滑坡，特別是那些在冰川頂部的滑坡，已經(jīng)被科學(xué)家作為火星上滑坡的代表，因?yàn)樗鼈冿@示出類似形狀的山脊和溝壑，推斷火星的滑坡也依賴于冰基質(zhì)。然而，該研究已經(jīng)證明，冰并不是火星上這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)的先決條件，這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)可以在粗糙的巖石表面上形成，這有助于我們更好地理解火星地貌形成，并對(duì)包括地球和月球在內(nèi)的其他星球上滑坡的形成產(chǎn)生影響。來自倫敦大學(xué)學(xué)院、自然歷史博物館、內(nèi)蓋夫本古里安大學(xué)和威斯康星大學(xué)麥迪遜大學(xué))的研究小組

使用美國宇航局火星勘測軌道器拍攝圖像遠(yuǎn)程分析了一些定義最好的滑坡。分析了馬蘭內(nèi)山谷中黃土裂谷火星表面的橫截面，以研究山脊高度和溝寬與滑坡沉積物厚度之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，這些結(jié)構(gòu)顯示出與通常在使用沙子進(jìn)行的流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中看到的比率相同，這表明不穩(wěn)定且干燥的巖石基準(zhǔn)層在創(chuàng)造巨大地層方面與冰層一樣可行。在滑坡沉積最厚的地方，山脊形成60米高，溝槽的寬度相當(dāng)于八個(gè)奧運(yùn)游泳池大小。

當(dāng)沉積物向滑坡邊緣逐漸變薄時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。在這里，山脊很淺，有10米高，坐落得更近。合著者，地震地質(zhì)學(xué)和巖石物理學(xué)副教授(UCL地球科學(xué))湯姆·米切爾博士說：我們研究的火星滑坡覆蓋面積比大倫敦大，其中的結(jié)構(gòu)非常巨大。地球可能有類似的結(jié)構(gòu)，但很難看到，而且地球地貌由于下雨而比火星上的侵蝕快得多。雖然不排除冰的存在，但我們知道，在火星上的長期運(yùn)行不需要冰。巖石顆粒的振動(dòng)引發(fā)了一個(gè)對(duì)流過程，導(dǎo)致較高密度和較重的巖層下降，而較輕的巖石上升。

類似于家中暖和的密度較低空氣上升到散熱器上方的情況，這種機(jī)制使沉積物流動(dòng)距離山源高達(dá)40公里，并以驚人的速度流動(dòng)。研究小組包括阿波羅17號(hào)宇航員哈里森·施密特教授(威斯康星麥迪遜大學(xué))，他于1972年12月在月球上行走，并在月球表面完成了地質(zhì)野外工作。施密特教授說：這項(xiàng)關(guān)于火星滑坡的研究涉及對(duì)月球滑坡的進(jìn)一步理解，例如我在阿波羅17號(hào)探測期間在利特洛山谷研究的輕型地幔雪崩，并繼續(xù)使用從月球軌道收集的圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。

月球上的流動(dòng)起始和機(jī)制可能與火星有很大不同；然而，通常有助于地質(zhì)學(xué)家了解可比較的特征。就像在地球上一樣，月球隕石的撞擊環(huán)境改變了自7500多萬年前發(fā)生輕地幔雪崩的表面特征。月球環(huán)境中物質(zhì)的撞擊重新分布改變了特征，最終可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這些特征與火星滑坡研究中記錄的相似。與輕型地幔雪崩礦床相關(guān)的額外興趣，將是即將對(duì)阿波羅17號(hào)勘探期間獲得的沉積物上部70厘米的巖心進(jìn)行研究。

博科園｜研究/來自：倫敦大學(xué)學(xué)院

參考期刊《自然通訊》

DOI: 10.1038/s41467-019-12734-0

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