《2001太空奥德赛》和其他科幻名著的作者亚瑟·克拉克一直怀疑火星上像菩提树的东西是不是表示一种生命活动现象。新出版的一项研究解开了此神秘火星树之谜。
空中拍摄此红色星球所获得的这些黑暗、刚毛似的斑点,有些好比是扇子或树木。但新研究认为,这些斑点是地质起源:他们表示这些斑点是每个春天过后所留下的痕迹。春天时节,气体和沙尘从火星冰上的一道道裂缝喷射出来,形成了这种树一样的斑点。此研究报告的作者之一——美国亚利桑那州大学的菲尔·瑞斯太森说:“如果我要去火星,我就想去看看这种东西。”
此新报告发表在当年出版的《自然》杂志上。最新结论的关键观察证据来自于美国国家航空航天局(NASA)的火星“奥德赛”探测器上的红外摄像机——热辐射成像系统(THEMIS)。
先前来自火星环球观测者所获得的图片提供了这种神秘斑点的大量材料,特别是在火星南极区域。这些图片让科学家猜测,这些斑点是冰融化的结果,暴露了火星干冰(固态二氧化碳)下的更为黑暗的火星地表。
阳光是地球的源泉,可以透过二氧化碳冰层等物质。
然而,来自热辐射成像系统的热分析表明,黑暗斑点与冰的温度是一样的。这让瑞斯太森及其同事推断,此黑暗物质其实是位于冰层的上面,而不是在冰层下面暴露出来的。
那么,这些东西是如何汇集在那里的?新报告在热辐射成像系统近200天的观测基础上提出了一个假设:认为此过程始于火星的冬季。在冬天,火星黑暗的沙尘层上面会结上一层干冰。因此,这些黑暗物质就像三明治似的夹在了两层冰之间,上面一层为干冰,下面一层是极冠区永久的水冰。
当春天临近时,阳光透过二氧化碳冰层,足够温暖了这些“脏”东西,从而使其上面的冰升华,从固体直接变成了气体。而火星强大的压力又保存和加固了下面的二氧化碳冰,并在此过程中侵蚀了黑暗层。最后,足够大的压力从冰层的裂口处卷起一阵气体和沙尘,以每小时60千米或更快的速度向外喷射。
此活动使冰层的喷射口周围留下了这种黑暗的喷射物。而其扇形样子可能是风吹成的。但当二氧化碳冰全部消失后,这种喷射图案也会消失。现在剩下的就是位于水冰下因侵蚀形成的蜘蛛图案。这些“蜘蛛”图案为此过程提供了模板。在下一个冬季,此过程就会重演一遍。
瑞斯太森在美国学生联合会新闻发布会上表示:“蜘蛛图案一旦定型,就会影响火星表面,因此,来年又会在同一地方形成喷射口。”瑞斯太森说,“这是日复一日拍摄的图像,可以让我们真的解开火星上到底发生了什么。”
他说,另一篇论文也将详细述说这一现象背后的物理学知识。他还说,“地球上没有像它一样的东西。在地球上,这一现象不会发生。”
然而,有些研究人员表示,相同的过程在海王星的卫星海卫一(Triton)上可能有,因为其上面也有神秘的黑暗斑点。
至于这些火星“菩提树”,瑞斯太森表示可能源于与这一过程差不多的过程。他说:“这像是一种地质方面的解释。”
另外,火星上也没有绿色植物。因为火星上的大气以稀薄的二氧化碳和氧气为主,没有液态水。火星上也有四季变化,每季长约6个月。火星南半球的夏季炎热,大气流动加剧,引起大风暴。风暴将尘土卷至80千米的高空,从地球上看上去,就像是一片绿色的植物。
知识链接:人类探测火星的意义
1996年,著名天文学家卡尔·萨根在应NASA要求而写的报告中列举了探测火星的理由:
(1)火星是地球上人类可以探索的最近行星。
(2)大约40亿年以前,火星与地球气候相似,也有河流、湖泊,甚至可能还有海洋,未知的原因使得火星变成今天这个模样。探索使火星的气候变化的原因,对保护地球的气候条件具有重大意义。
(3)火星有一个巨大的臭氧洞,太阳紫外线没遮拦地照射到火星上。可能这就是“海盗1号”、“海盗2号”未能找到有机分子的原因。火星研究有助于了解地球臭氧层一旦消失对地球的极端后果。
(4)在火星上寻找历史上曾经有过的生命的化石,这是行星探测中最激动人心的目的之一,如果找到,就意味着只要条件许可生命就能在宇宙行星上崛起。
(5)查明今日火星上有无绿洲,绿洲上有无生命以及生命存在的形式类型。
(6)火星探测是许多新技术的试验场地,这些技术包括大气制动利用火星资源产生氧化剂和燃料返程用遥控自动仪和取样远程通信等。
(7)虽然南极陨石提供了火星上少数未知地域的样本,但只有空间探测才能窥其全貌。
(8)从长期来看,火星是一个可供人们移居的星球。
(9)由于历史的原因,公众对火星探测的支持和共鸣是任何其他空间探测对象难以相比的,火星探测是进行国际合作的理想项目。