火星的滑坡是由地下盐和冰融化引起的?

火星的滑坡是由地下盐和冰融化引起的?

最近研究表明,火星上细粒土壤中硫酸盐和氯盐的相互作用,可以吸收水分,使火星表面塌陷,形成滑坡

火星上存在很多滑坡,早先认为这些滑坡是由液体碎屑流或干燥的颗粒流引起的。但这两个模型都不能完全解释季节性火星流动特征,即反复出现的斜坡线(RSL)。

研究人员推测认为,近地表小型的冰融化引起了火星表面变化,使火星表面易受沙尘暴和风的影响,进而导致RSL特征在火星表面上出现并扩展。

此外,研究人员还认为,融化冰的薄层是由于地下水冰、氯盐和硫酸盐之间的相互作用而产生的,它们之间形成了不稳定的,类似液体的流动泥浆,导致了地面塌陷和下沉,以及火星表面流动和隆起。

来自火星上的高分辨率影像数据显示,RSL位于向阳的斜坡上,它们随时间不断出现、扩展。先前的研究表明RSL与氯盐有关,并指出它们出现在高硫酸盐地区。当前的研究基于野外观测和实验室实验,通过近地表冰冻盐活性模型扩展了这些观测。但是,在火星上RSL形成的确切机制仍然是一个谜。

研究人员在地球上开展了相似性野外试验,例如在南极干旱谷,以色列死海和阿塔卡马沙漠中的萨拉尔·德帕约纳雷斯(Salar de Pajonales)等地进行的调查表明,当盐与石膏或地下的水相互作用时,会造成表面破坏,包括倒塌和山体滑坡。

同时,在实验室中,通过红外光谱法对火星类似的永久冻土的低温行为进行了研究。结果发现,当咸土在低于零度融化时,沿着土壤颗粒表面形成了薄层的液态水。

对氯盐和硫酸盐(包括石膏)在低温下的行为进行建模,证明了这些盐类之间的相互关系。可能是这种微尺度的液态水在火星上向地下迁移,使水分子在硫酸盐和氯化物之间转移。

题图:火星Krupac火山口,边缘分布季节性斜坡纹线(RSL)

参考:
Bishop, J. L., et al. “Martian subsurface cryosalt expansion and collapse as trigger for landslides.” Science Advances 7.6 (2021): eabe4459.DOI: 10.1126/sciadv.abe4459

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