地外生命庇護(hù)所？火星古冰蓋塑造出上千山谷，與地球形貌如出一轍
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火星是太陽(yáng)系由內(nèi)而外的第四顆行星，是僅次于地球的第二大宜居星球，人類對(duì)火星的探索也從未停止。到目前為止，全球累計(jì)進(jìn)行的39次火星探測(cè)任務(wù)只有16次成功，其中包括NASA好奇號(hào)在內(nèi)的火星車向地球傳回了大量珍貴的火星影像。
通過(guò)火星照片與地球照片的對(duì)比研究，加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)（UBC）的研究人員在《自然·地球科學(xué)》上發(fā)表了一項(xiàng)新的研究，認(rèn)為火星表面曾經(jīng)覆蓋著巨大的冰蓋，冰蓋下融化的水流改變了紅色星球的地表景觀，因此塑造出數(shù)千個(gè)巨大的山谷，這與地球山谷的形成方式如出一轍。更關(guān)鍵的是，這種現(xiàn)象反映出了火星的冰河時(shí)期特征，充沛的水分、微弱的輻射都是生命存在的前提條件。
從火星照片可以看到，火星上有數(shù)千個(gè)山谷地形，擁有太陽(yáng)系中最高的山峰——奧林匹斯山（亦稱作奧林帕斯山，高于火星基準(zhǔn)面21171米），比珠穆朗瑪峰高2倍左右。自從火星峽谷地貌首次被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們一直認(rèn)為火星曾經(jīng)有“溫暖而潮濕”的環(huán)境，曾經(jīng)被大范圍的河流所覆蓋，河流的流動(dòng)和侵蝕塑造了這些巨型山峰與峽谷。
從衛(wèi)星上看地球，也可以看到很多山谷，有些是由冰川形成的，有些是由河流形成的，每種類型都有其獨(dú)特的特點(diǎn)。仔細(xì)觀察火星照片可以發(fā)現(xiàn)，火星上的山谷與地球上的山谷非常相似，成百上千的山谷看起來(lái)形態(tài)變化萬(wàn)千，這表明火星表面也有許多自然過(guò)程起著雕刻的效果。
研究人員從加拿大北極地區(qū)德文島上的海峽形貌獲得研究靈感。德文島是地球上與火星最相似的地方之一，是寒冷、干燥的極地荒漠地帶。研究人員意識(shí)到德文島上的山谷與許多火星山谷很相似，便進(jìn)行了一項(xiàng)比較研究，通過(guò)對(duì)10000多個(gè)火星山谷與加拿大北極群島冰川下形成的河道進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明火星表面存在“廣泛的冰下侵蝕過(guò)程”，古冰川下面的融水排水通道正是今天山谷的原型。
上圖的上半部分是火星的Maumee山谷，下半部分是德文島上的河道，二者形狀幾乎相同，完美重疊，揭示了二者具有相同的形成機(jī)制。這些渠道和山谷網(wǎng)絡(luò)可以在冰原下形成，是排水系統(tǒng)的一部分，當(dāng)冰蓋底部積水時(shí)，這些排水系統(tǒng)自然形成。UBC地球、海洋和大氣科學(xué)系教授Mark Jellinek認(rèn)為，這是火星古代冰蓋下的通道化融水排水導(dǎo)致的廣泛冰下侵蝕的第一個(gè)證據(jù)。
研究表明，只有一小部分的山谷紋理與典型的地表水蝕相匹配，可能是由河流或海洋造成的。通過(guò)氣候模型預(yù)測(cè)，研究人員發(fā)現(xiàn)紅色星球在山谷形成期間的溫度比預(yù)期溫度低得多。火星冰河時(shí)代的環(huán)境可以為生命提供更好的生存條件，厚厚的冰層為下層水提供更多的保護(hù)和穩(wěn)定性，提高了古生命生存的機(jī)會(huì)，在沒(méi)有磁場(chǎng)的情況下，冰川阻擋了太陽(yáng)輻射，為火星提供了庇護(hù)。
編輯/朱張航宇
參考文獻(xiàn)：Valley formation on early Mars by subglacial and fluvial erosion, Nature Geoscience, 2020.
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