火星上發生55公裡寬的大面積滑坡

對火星上一次大面積滑坡的詳細三維圖像進行了分析，該滑坡覆蓋了55公裡寬的區域，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。在發表在《自然通訊》期刊上的這項發現首次表明，火星山體滑坡上的獨特結構可能是以高達每小時360公裡的高速流動形成，這是由於底層是不穩定的碎石層，這些山體來自幾公裡高的山脈。這對下面的滑冰層，只能解釋為如此長的巨大山脊觀點提出了挑戰，這些山脊在整個太陽系的山體滑坡中都有發現。

地球上的滑坡，特別是那些在冰川頂部的滑坡，已經被科學家作為火星上滑坡的代表，因為它們顯示出類似形狀的山脊和溝壑，推斷火星的滑坡也依賴於冰基質。然而，該研究已經證明，冰並不是火星上這種地質結構的先決條件，這些地質結構可以在粗糙的巖石表面上形成，這有助於我們更好地理解火星地貌形成，並對包括地球和月球在內的其他星球上滑坡的形成產生影響。

來自倫敦大學學院、自然歷史博物館、內蓋夫本古裡安大學和威斯康星大學麥迪遜大學)的研究小組使用美國宇航局火星勘測軌道器拍攝圖像遠程分析了一些定義最好的滑坡。分析了馬蘭內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係。

研究發現，這些結構顯示出與通常在使用沙子進行的流體動力學實驗中看到的比率相同，這表明不穩定且乾燥的巖石基準層在創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，溝槽的寬度相當於八個奧運遊泳池大小。當沉積物向滑坡邊緣逐漸變薄時，結構發生了變化。在這裡，山脊很淺，有10米高，坐落得更近。合著者，地震地質學和巖石物理學副教授(UCL地球科學)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，其中的結構非常巨大。地球可能有類似的結構，但很難看到，而且地球地貌由於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，在火星上的長期運行不需要冰。巖石顆粒的振動引發了一個對流過程，導致較高密度和較重的巖層下降，而較輕的巖石上升。類似於家中暖和的密度較低空氣上升到散熱器上方的情況，這種機制使沉積物流動距離山源高達40公裡，並以驚人的速度流動。

研究小組包括阿波羅17號太空人哈裡森·施密特教授(威斯康星麥迪遜大學)，他於1972年12月在月球上行走，並在月球表面完成了地質野外工作。施密特教授說：這項關於火星滑坡的研究涉及對月球滑坡的進一步理解，例如我在阿波羅17號探測期間在利特洛山谷研究的輕型地幔雪崩，並繼續使用從月球軌道收集的圖像和數據進行研究。

月球上的流動起始和機制可能與火星有很大不同；然而，通常有助於地質學家了解可比較的特徵。就像在地球上一樣，月球隕石的撞擊環境改變了自7500多萬年前發生輕地幔雪崩的表面特徵。月球環境中物質的撞擊重新分布改變了特徵，最終可能會發現這些特徵與火星滑坡研究中記錄的相似。與輕型地幔雪崩礦床相關的額外興趣，將是即將對阿波羅17號勘探期間獲得的沉積物上部70釐米的巖心進行研究。

博科園｜研究/來自：倫敦大學學院

參考期刊《自然通訊》

DOI: 10.1038/s41467-019-12734-0

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