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火星上的条纹状斜坡可能并非液态水流动痕迹,研究指出

本站发布时间:2025-06-23 02:11:28
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多年来,科学家们观察到奇怪的条纹沿着火星悬崖和陨石坑壁向下延伸。有些人将这些条纹解释为液态流动,暗示这颗红色星球上可能存在目前宜居的环境。但这项新研究利用机器学习创建并分析了一个庞大的斜坡条纹特征数据集,指向了另一种解释:与风和尘埃活动相关的干燥过程。

布朗大学的博士后研究员阿多马斯·瓦兰蒂纳斯(Adomas Valantinas)与伯尔尼大学研究员瓦伦丁·比克尔(Valentin Bickel)共同完成了这项研究,他表示:“火星研究的一大重点是了解火星上的现代过程——包括地表液态水的可能性。我们的研究审视了这些特征,但没有发现水的证据。我们的模型支持干燥的形成过程。”

该研究于5月19日星期一发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。

科学家们最初在1970年代美国宇航局维京号任务传回的图像中看到了这些奇特的条纹。这些蜿蜒的特征通常比周围地形色调更深,并沿着斜坡向下延伸数百米。有些条纹持续存在数年或数十年,而另一些则出现和消失得更快。寿命较短的特征——被称为反复出现斜坡线状痕迹(RSL)——似乎在火星一年中最温暖的时期出现在相同的位置。

这些条纹的起源一直是行星科学家争论的热点话题。现代火星异常干燥,温度极少高于冰点。尽管如此,少量水分(可能源自埋藏的冰层、地下含水层或异常潮湿的空气)仍有可能与足够的盐分混合,即使在冰冻的火星表面也能形成流动。如果属实,RSL和斜坡条纹可能标志着这个沙漠世界中罕见的宜居区域。

其他研究者并不认同这一观点。他们认为这些条纹是由岩崩或阵风等干燥过程引发的,只是在轨道图像中看起来像液态。

 

为了寻求新见解,比克尔和瓦兰蒂纳斯转向一种机器学习算法,尽可能多地编录斜坡条纹。在用已确认的斜坡条纹观测数据训练算法后,他们用它扫描了超过86,000幅高分辨率卫星图像。结果绘制出了首张全球火星斜坡条纹地图,包含超过500,000个条纹特征。

“一旦有了这张全球地图,我们就可以将其与其他数据库和编录进行比对,比如温度、风速、水合作用、岩滑活动和其他因素。”比克尔说。“然后,我们可以在数十万个案例中寻找相关性,以更好地理解这些特征形成的条件。”

这项地统计分析表明,斜坡条纹和RSL通常与暗示液态或霜冻起源的因素(如特定坡向、高的地表温度波动或高湿度)无关。相反,研究发现这两种特征更可能在风速和尘埃沉积高于平均水平的地方形成——这些因素指向了干燥起源。

研究人员得出结论:这些条纹最有可能是在细尘层突然从陡坡上滑落时形成的。具体触发因素可能各不相同。斜坡条纹在近期形成的撞击坑附近似乎更常见,那里的冲击波可能震松了地表尘埃。与此同时,RSL更常出现在尘卷风或岩崩频繁的地方。

综合来看,这些结果对斜坡条纹和RSL作为宜居环境的观点提出了新的质疑。

这对未来的火星探索具有重要影响。虽然宜居环境听起来像是理想的探索目标,但美国宇航局(NASA)宁愿与之保持距离。任何可能搭载航天器抵达火星的地球微生物都可能污染火星宜居环境,使寻找火星本土生命的工作复杂化。这项研究表明,斜坡条纹地点的污染风险无需过多担忧。

“这就是这种大数据方法的优势所在,”瓦兰蒂纳斯说,“它帮助我们在派遣航天器实地探索之前,就能从轨道上排除一些假设。”

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Materialsprovided byBrown University.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Valentin Tertius Bickel, Adomas Valantinas.Streaks on martian slopes are dry.Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI:10.1038/s41467-025-59395-w

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