火星上面有许多河流存在过的地貌,长久以来也是个水之谜。 火星极地冰层上的二氧化碳冰层提供的隔热效应,或许能解释赤色星球古老河流特征的起源。 目前这项研究已于《地球物理研究期刊:行星》(Journal of Geophysical Research: Planets)上发表。
据《天文学》(Astronomy)9日报道,火星与地球在地貌上有许多相似之处,如山谷、峡谷、冲积扇及蛇形丘(Esker)等,都是由流水长期冲刷而成。 然而,科学家长期困惑于火星过去如户拥有如此大量的液态水。
美国行星科学研究所(Planetary Science Institute)的科学家布勒(Peter Buhler)提出新模型,认为火星大气中的二氧化碳曾凝结形成约0.6公里高的冰层,覆盖在更大范围的水冰上,导致冰层下的水冰融化并形成数千公里长的河流。
布勒的模型试图解释火星历史中的一个关键点:是什么使火星温度足够升高,融化大量水形成今天可见的河流特征? 他表示,现有假说认为曾有未知的火星全球暖化事件,但该说法并不令人满意。
布勒的模型着重于火星自转轴倾斜变动引发的长期二氧化碳循环。 火星轴心现倾斜25°,与地球相近,但在数十万到数百万年间,火星轴可能从0°摆动至80°。 这种摆动使赤道地区受热释放二氧化碳至大气中,然后在极地凝结成冰,覆盖在水冰之上。
约36亿年前,火星拥有更厚的大气层及更多二氧化碳,当时极地堆积了0.6公里厚的二氧化碳冰层和4公里厚的水冰层。 二氧化碳冰层对水冰产生压力和保温效果,使其下方的水冰融化,形成并流入类似地中海大小的阿耳古瑞平原(Argyre Planitia),最远延伸约8,000公里。 布勒估计,这个过程重复了约1亿年,塑造出火星上的河流地貌。
他指出,此模型首次能解释足够的水量溢出阿耳古瑞平原,并证明冷气候下水可在无需全球暖化的情况下移动,提供了火星历史的新见解。