十亿岁的火星沙丘揭示了这个星球’s history

发现了保存完好的近十亿年历史的火星沙丘,这正在帮助科学家们揭示红色星球的地质和气候历史。

许多月牙形特征的轨道视图在大多光滑的蓝蓝背景上。

这是火星上的一个区域,随着时间的流逝,沙丘被压实成坚硬的岩石。此图像,由 HiRISE 美国国家航空航天局(NASA)的火星侦察轨道飞行器上的高分辨率相机放大了Melas Chasma现已坚固的沙丘,这是红色星球上广泛的Valles Marineris峡谷网络的一部分。图片来自NASA / JPL / 行星科学研究所.

2020年10月5日,一组科学家宣布在地球上发现了一群拥有10亿年历史的火星沙丘’s Valles Marineris 地区。这个难得的发现 -沙丘带领科学家进行了第二项重大发现。也就是说,在过去的十亿年中,火星的气候,大气压力和景观演变一直保持相对稳定。

这项研究–由行星地质学家领导 马修·乔纳奇(Matthew Chojnacki) 在亚利桑那州图森的行星科学研究所– was 已发表 在论文中 同行评审 地球物理研究行星杂志。一种 声明 Chojnacki和他的同事们解释说,在Melas Chasma内对沉积岩沉积物进行了广泛的测绘–火星上的Valles Marineris峡谷系统最宽的部分–提供了迄今为沙丘领域定日期和形成理解所需的证据,不仅是关于火星在10亿年前的样子,而且还了解了红色星球的气候如何随时间演变。他们说,证据包括 石化 –将疏松的沉积物压实成固体岩石的过程–随时间推移被风掩埋。

他们说,通过这项工作,他们了解到火星上这些独特的古沙丘并没有受到相同类型的地质力量的影响–例如大地盘的移动(板块构造)以及风和水的侵蚀–如此改变了地球’在过去的十亿年中浮出水面。

有深色,卷发的微笑的人。

马修·乔纳奇(Matthew Chojnacki)是总部位于亚利桑那州图森的行星科学研究所的一位研究科学家。 2020年10月5日,乔伊纳奇(Chojnacki)发表了一篇论文,详细介绍了在火星上发现的保存了十亿年历史的沙丘的发现,这正在帮助科学家们解开红色星球的奥秘。’的地质和气候历史。图片通过 行星科学研究所.

Chojnacki在 声明 火星沙丘的状况表明保存完好“old”与沙丘相比的年龄:

我们在Valles Marineris峡谷中识别并绘制了广阔的沙丘场,这为 石化 和埋葬。由于持续的侵蚀和构造作用,这种保护水平对于陆生[沙地]沙丘来说是罕见的。

Chojnacki承认,在火星上对沙丘场进行分析和约会绝非易事,因为所有科学工作都必须在远处完成。他告诉EarthSky,科学家在约会沙丘时面临的挑战是 没有 有:物理样本。但是,他指出,没有样品确实没有’阻止团队取得重大成果:

没有物理样本,行星表面的约会非常具有挑战性。行星科学家经常使用表面上累积的陨石坑与预期的撞击器流量进行比较,以估计表面年龄(较旧的表面会累积更多的陨石坑)。这些沉积物并没有显示出很多的火山口,表明它们必须相对年轻。我们还研究了侵蚀率或风和其他因素侵蚀地貌的速度。使用这两种技术,我们估计这些沙丘矿床的年龄不超过几十亿年(否则它们会’累积了更多的陨石坑),但年龄不超过十亿年(否则侵蚀将使陨石坑从表面消失)。

圆形长青山。

火星表面上的当代活跃沙丘特写镜头,由火星侦察轨道飞行器上的HiRISE相机拍摄。 HiRISE能够放大以查看火星表面上只有一张桌子的小物体,并且在此图像中,可以清晰地捕捉到 形态学或活动沙丘的形式,包括风型和风向,这些风向和风向推动并拉动了松散的沙土,形成了堆积物和花纹。图片通过 美国宇航局/ JPL-Caltech /亚利桑那大学。

Chojnacki说 风神 影响这些特定沙丘的过程–也就是说,在火星这部分沉积的方式’景观可能已被风侵蚀或移动–揭示了有关火星上的风和气压随时间变化的重要信息。他说:

我们可以看到,该地区的现代沙丘与岩石记录的方向非常相似。这表明造成沙丘的主要风向’形状并没有随着时间的推移发生实质性变化。我们还看到两个时期的沙丘大小和间距非常相似。这可能表明大气压过高’t明显不同。

换句话说,至少就风况和大气压力而言,十亿年前的火星与今天的火星非常相似。

使用NASA上的仪器收集的研究数据 火星侦察轨道器火星奥德赛轨道器,正在帮助科学家更好地了解火星的地质历史以及它与地球有何不同。 Chojnacki说:

沙丘正像在地球上一样在火星上受风推动而迁移。组成陆地沙丘的沙子通常可以转化为岩石,但是通常诸如水或植被之类的因素阻碍了沙丘的完整形状得到保存。我们在火星的Valles Marineris的表面上发现了成群的沙丘,这些沙丘在过去的某个时候也变成了石头,但是其中许多沙丘保持了形状。沙丘曾经在火星表面上迁移并被保存在岩石记录中,这一事实告诉我们一些导致沙丘保存的条件以及它们与地球有何不同。

与地球上形成的沙丘相似,当代火星沙丘在红色星球上并不少见,这是一种沙漠景观,与地球上发现的沙漠有很多相似之处,尽管温度要低得多。另一方面,古代的沙丘形直到最近在火星上还是罕见的发现,并且经常被发现为侵蚀坑。

带有线条,正方形和箭头的轨道照片,指示化石沙丘的位置。

“Ghost dunes” 在 夜曲迷宫 在火星上。月牙形的坑是数十亿年前活跃的沙丘遗迹。图片来自Mackenzie Day / David Catling / 阿古.

In April 2018, 地球天空已报告 鬼沙丘的发现–沙丘侵蚀后留下的坑状凹陷–由美国国家航空航天局(NASA)天文生物学研究所的科学家们完成。在中发现 夜曲迷宫 在Valles Marineris以西的这个地区,这些幽灵沙丘证明了火星上的风型随时间发生了变化,从而塑造并重塑了景观,这与撒哈拉沙漠等地上的风型相似。

虽然火星和地球之间有明显的相似之处–包括风沙丘的形成–地表侵蚀和景观演化的过程差异很大。对于研究火星地​​质和气候历史的科学家来说,这是个好消息。 Chojnacki评论:

不断重塑地球表面的水和构造学目前不是火星上的因素。因此那里’这是一个学习红色星球地质记录的机会。 Valles Marineris内发现的古代沙丘田地–复杂的地形形状,保存程度和环境–揭示了丰富的区域地质。这些结果告诉我们,在整个火星的近代历史中,风沙运输,沉积和石化现象都已发生,并说明那里的景观演变与地球相比有很大不同。

底线:在火星上发现保存完好的近十亿年历史的沙丘,向科学家揭示了有关红色星球地质历史的重大新闻:它的气候,大气压力和景观演变一直保持相当稳定。

资料来源:Valles Marineris地层中记录的古代火星风沙沙丘沉积及其对过去气候的影响

通过行星科学研究所

艾米·奥利弗(Amy Oliver)