火星表面可能会周期性地形成盐水

根据行星科学研究所(Planetary Science Institute)Norbert Schorghofer等人最新研究显示:每年有几天火星表面的含冰区域可能会形成盐水。

根据行星科学研究所(Planetary Science Institute)Norbert Schorghofer等人最新研究显示:每年有几天火星表面的含冰区域可能会形成盐水。

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图说:Mars Pathfinder于1997年拍摄到的火星表面布满巨石的景象。NASA/ JPL-Caltech/ Popular Mechanics。

火星上要保有液态水有点困难,因为冰在达到融点变成水之前就会迅速升华或消散到大气中。究其原因是火星表面的大气压力接近水(H 2 O)的三相点(triple point),这是液态水能存在所需的最小压力。火星上有许多低温而富含冰的区域,也有许多温暖而不含冰的区域,但几乎不可能发现温度可能达到融点以上的结冰区域,而这样的「理想之地」应该就是液态水会形成的地方。

整个过程会是这样:火星表面中纬度地区的巨石在冬天时会投下阴影,持续被阴影笼罩的区域会非常冷,冷到水冰能在此堆积整个冬天。一旦春天来临,这些水冰突然被加热。根据详细电脑模拟计算结果,从清晨的-128℃上升到中午的-10℃,仅1/4天的时间内温度就变化得如此剧烈。在这么短的时间内,并不是所有的冰霜都逸散到大气里。盐分会降低水冰的融点,所以在含盐量丰富的地面,水冰在-10℃就会融化成液态水,盐水就是在这段期间形成,直到所有水冰都转变成液态水或水蒸气。下一年度,同样过程再来一次。

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图说:火星南纬30度之处一颗理想化巨石周围的温度分布图。其中背对太阳处的温度约-128℃。当太阳升起,温度快速上升,冰霜升华进入大气之前,先融化在含盐的地面上。Credit: Norbert Schorghofer。

巨石后方的阴影区在冬天的温度这么低,不只使水冻结成冰,二氧化碳(CO 2)也会在此固结成干冰。对火星而言,春季来临后第一天没有干冰的日子被称为「番红花日(crocus date)」;在番红花日当天或之后不久的冰融现象就称为「番红花冰融(crocus melting)」。(小编注:小编也不太了解为何要叫番红花日,查了很久,觉得很可能是因为番红花的开花期大约是在春季来临的冰融之时,且开花时间通常只有2- 3天之故。如果有其他意义或翻译错误,还请不吝告知。)

想要确切知道火星表面究竟有没有季节性的番红花冰融现象还需经过一连串的详细定量计算,这一点很重要。所以Schorghofer等人花费了数十年来发展所需的数值模型,才取得本次的研究成果。相关论文发表在天文物理期刊(Astrophysical Journal)中。(编译/张桂兰)

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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3 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 番红花10月下旬开花,花朵日开夜闭。也许是因为火星巨石阴影后每年冰水循环与番红花日开夜闭循环类似,另外可能是编辑说的花期短,故火星融冰日第一天名番红花日。

    • 感觉很懂

    • 他说的啥?

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