火星轨道勘测卫星拍摄的火星沟壑

火星上的一条溪谷(左)和南极的干谷(右)对比

    据美国宇航局太空网报道，一项最新研究发现，火星陨石坑边缘的沟壑很有可能是在数百万年前冰川融化过程中形成的，当时火星环境比现在更加湿润。这篇论文的作者表示，火星上的这些沟壑的特征跟在南极洲的干谷(Dry Valleys)看到沟的壑特征非常相似。这篇论文在8月25日的《自然科学院学报》上对相关研究结果进行了详细介绍。。

    发现沟壑

    2000年，美国宇航局的“火星环球探测者”号飞船发现了这些沟壑，现在这艘飞船已经不能使用。这一发现令很多人感到非常吃惊，因为科学家曾认为火星在过去数百万年间非常干燥，它表面应该跟现在一样，根本不适合液态水存在。虽然今年夏季美国宇航局的“凤凰”号火星登陆器证实了这颗红色行星北极地区仅几英寸的地表下确实存在水冰，但是火星处于冰点以下的气温和较低的大气压，促使暴露在空气中的任何冰都会转变成蒸汽。

    发现这些沟壑时，一些科学家提议，这种特征不是在干雪崩的作用下形成，就是在地表下积聚后沿着陨石坑斜坡向下流的地下水的作用下形成的。但是布朗大学的詹姆士·海德和他的同事对位于较大的牛顿陨石坑(Newton Crater)内的一个直径是6.5英里(10.5公里)的陨石坑进行研究发现，堆积的冰和雪更有可能是塑造这些沟壑的水源。

    冰河时代

    海德和他的科研组研究了这个陨石坑和它周围的沟壑的高清晰图像，这些图像是由轨道飞船拍摄的。通过研究，他们发现了大约在1000万到2000万年前冰川曾覆盖这个陨石坑底部的证据。

    随着火星的轨道和行星倾斜角(相对于太阳)发生变化，导致这颗行星的轴线发生自然摇摆，冰蚀作用逐渐衰退，大部分冰都消失了。冰开始升华时，它里面包含的碎片就会堆积在这个陨石坑的底部。这个研究组的成员，波士顿大学的大卫·马克昂特表示，现在在这个陨石坑的底部仍能看到这些堆积物。但是在陨石坑壁上堆积的碎片并没有那么多，因此曾经有冰川的地方就会留下一个空洞。马克昂特告诉美国宇航局太空网说：“曾经有冰的地方，现在是个洞。”

    随着气候继续变化，再也没有足够的降雪来维持这些冰川，冰川消失留下的洞成了那些被风吹来的雪花的栖息地，日复一年，积雪不断在这里堆积。夏季，这些堆积物暴露在更加温暖的气温中，雪和冰沉积物开始融化，冰雪融水沿着陨石坑斜坡向下流去，堆积物受到侵蚀，形成渠道和呈扇形散开的沟壑。

    冰川、地下水对比

    马克昂特表示，这些发现可能排除了科学家提出的在这个陨石坑和其他陨石坑中，由地下水和干雪崩作用产生沟壑的其他方式。目前没有干雪崩和地下水造成陨石坑周围沟壑的地质学证据，融化可能不只局限于地表。马克昂特说：“这是一件更困难的事情。地表雪融化相对更加容易。”

    这项最新研究由美国宇航局和国家科学基金会资助，因为该研究显示冰川的存在时期比这些沟壑更早，这似乎说明了融雪和冰导致沟壑形成。马克昂特说：“这看起来似乎与地质学故事相符。对地质学来说，事件的先后顺序最重要。”

    类似南极

    地球南极干谷也是一个非常干旱的地区，它内部的冰雪融水似乎在沟壑系中产生了与在火星上看到的一样的图案。海德和他的同事们在干谷进行了调查，以便更好地了解火星沟壑的产生过程。该科研组猜想，在不久的过去，即在过去的几十万年间，这些沟壑中的一些凹处可能保存了不同形态的水。当环境适合时，这里会周期性积聚冰雪。这些研究人员还认为，南极沟壑将是一个进行精密研究的理想地区，因为相对来说水和火星表面的互动发生在近期。

    海德说：“能有一个漫游探测器来探索这些堆积物将会非常棒，因为它们中可能有一处是不久的过去水定期出现的地方。这种情况将暗示出火星上可能有生命存在。”水是我们已知的地球生命的主要组成成分，因此长期以来科学家一直认为水也是任何可能的火星生命的必需品。