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欧洲宇航局的火星探测器“火星快车”上的OMEGA光谱仪为行星科学家们提供了一些新的重要线索,这将帮助他们揭开火星上面所谓“隐蔽区域”(cryptic region)的神秘面纱。
20世纪70年代,围绕火星的轨道卫星就发现,在南半球春季期间,火星的南极附近有一大片区域变得比其它季节性“冰盖”地区要暗得多。这一区域怎么会出现在南极,它为什么没有被冰覆盖?这激发了行星科学家们的兴趣,他们将其称之为南部季节性覆盖的“隐蔽区域”。
20世纪90年代后期,这一区域变得更加神秘,因为新的观察发现“隐蔽区域”的温度接近零下135摄氏度。在这样的温度下,这里可能存在干冰。因此,科学家就形成了这样的观点:隐蔽区域可能由厚达一米的透明干冰所覆盖,而他们所看到的昏暗区域是干冰下面的地表。
然而,“火星快车”OMEGA光谱仪传来的新发现表明这样的解释是错误的。OMEGA光谱仪对从火星地表反射回来的可见和红外线光线进行了测量。因地表物质对特定波长光线存在吸收的情况,OMEGA光谱仪观测发现这片区域存在着大量的矿石和冰。
干冰可以强烈吸收特定波长的红外光线。法国奥塞天体物理研究所对OMEGA光谱仪观测结果分析首席科学家耶斯·拉哥文称,“我们只看到微弱的红外光线吸引,这表明“隐蔽区域”可能只有极少的干冰。”
目前,有一种说法可以顺利解释这一互相矛盾的观察结果,那就是在“隐蔽区域”确实存在着很厚的干冰,但它的表面可能覆盖着厚厚的尘土,这样一来,只有很少的太阳光线能穿透这些尘土,并反射回来。
然而,干冰层上面的尘土又是怎么来的呢?也许标注“隐蔽区域”的那些不可思议的标记可以为我们找出答案。大家所知道的标记,例如“蛛网”(spiders)和“扇状物”(fans),这些是依据它们的形状来命名的,它们是美国宇航局发射的卫星“火星环球观测者”(Mars Global Surveyor)于1998年至1999年间发现的。
行星科学家认为,这些标记是在太阳光穿透干冰,并对其下面的土壤进行加热时所造成的。对土壤的加热可能导致冰下的二氧化碳泡沫膨胀,并爆发出来,这样就会将尘土撒到冰面上,从而形成那些斑点和扇状物。在这一构思模式下,蛛网标记则是冰下快速流动的气体对其下面的表层侵蚀的结果。拉哥文认为,这一推理对OMEGA光谱仪所观察到的冰面尘土斑点进行了有效的诠释。
拉哥文称,“从物理学的角度来说,这是一个简单的过程,但要解释我们的观察还有很长一段路要走。”但是,这里还有一些主要的问题需要解决,例如为什么蛛网、斑点和扇状物只出现在“隐蔽区域”的一小部分地方?为什么那些没有斑点和扇状物的地区比较暗?
要解答这些疑点,拉哥文及其率领的科学们将不得不等到2007年,即下一次火星南半球春分的到来。在这个漫长的冬季里,南极见不到太阳光,“隐蔽区域”将再次被厚厚的冰层所覆盖。拉哥文希望能在来年春分临近时观测火星的“隐蔽区域”,那时太阳光还未到达那里,冰面的变化也没有开始。那时的观察可能会告诉他尘土的喷射活动什么时候开始,它们是否是冰面厚厚的尘土污染物的唯一来源。
所以,到那个时候,“隐蔽区域”可能并没有过去那么神秘了,但火星的南极仍有一些谜团待解。
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