火星的冰盖经历着动态的季节性变化 形成了迷人的地质构造
站长云网火星的冰盖经历着动态的季节性变化，形成了迷人的地质构造。欧洲航天局的火星快车拍摄到了火星南极地区春天到来时，从厚厚的冬季冰霜中出现的一系列令人惊叹的地貌。与周围的冰雪环境相比，其中一些地貌的颜色深得出奇，因此被称为"隐秘地形"。
火星的季节性极冠主要由二氧化碳冰构成，其中夹杂着一些水冰。春天，这些冰部分升华--直接从固体变成水蒸气--向火星稀薄的大气层释放大量气体。到了秋天，水汽重新凝结，导致极冠扩大。到了深冬，它们甚至可能达到纬度55度--如果换算到地球北半球，大致相当于苏格兰和丹麦的南部。
这种冻融循环产生了各种奇特的地表特征，其中许多都拍摄于这些靠近火星南极的AustraleScopuli地区的图像中。这些图像由火星快车上搭载的高分辨率立体相机（HRSC）于2024年4月2日南半球春季拍摄。
主图像的左侧主要是厚厚一叠裸露的层状沉积物，这些沉积物是冰层冻结后形成的，其中夹杂着不同数量的尘埃。主图右侧显示的是这些极地层状沉积物的光滑表面。
深色地形占据了画面的中心。由于不清楚为什么这些新出现的地形比冰盖的其他部分颜色更深，因此最初被称为隐蔽地形，现在研究人员对这一动态区域的变化过程有了更好的了解。
放大主图（本页上图）中的黑暗区域可以发现，火星表面覆盖着不同比例的多边形图案。每个多边形都以沟槽或山脊为界，有时沟槽会凝结出明亮的冰霜。
为了更近距离地观察多边形地形，我们可以使用欧空局痕量气体轨道器提供的更高分辨率图像。虽然这里（上图）显示的例子来自火星南纬度的另一个地区，但它很好地说明了在一个寒冷的春天早晨，撞击坑内和周围的多边形边缘出现了残冰。
在地球上，这种模式是北极和南极地区常见的围冰期特征，通常表明地下存在水冰。围冰期"是指寒冷气候促成地貌和景观演变的区域和过程。这些多边形是地面冰层在数年甚至数百年的冻融循环中形成的。研究火星上的这类图案可以帮助研究人员破译火星的气候历史。
在整个图像的许多地方，都可以看到明亮和暗淡的扇形沉积物。它们的范围从几十米到几百米不等，方向与盛行风的方向一致。
初春时节，当阳光穿透半透明的二氧化碳冰层时，会使下层表面升温。冰层底部的冰开始升华，形成被困的气体袋。压力逐渐增大，上覆的冰层突然裂开。气体喷流冲破地表，携带着下面的黑灰尘。尘埃按盛行风的方向落回地表。
这一过程类似于火星快车最近发布的另一张图像中呈现的"蜘蛛"特征。
当深色物质沉淀在冰层之上后，冰层和新的尘埃层相互作用，进入第二阶段。
深色物质比明亮、反光的冰吸收更多的阳光，因此它使落在上面的冰升温，深色颗粒逐渐穿过冰层下沉。同时，这也加速了冰的升华过程，形成一个洞。要么下面露出新的冰层，要么在下沉的黑粒上面凝结出新的冰霜，从而在最初的黑扇面的位置形成一个明亮的扇面。
这一过程只有在春季才能观察到。一旦季节性半透明冰层完全升华，扇形冰层就会变得与地表难以区分。
火星快车号于2003年进入环绕红色星球的轨道，正是由于火星快车号等飞行任务的长期存在，我们才能观测到多年的季节变化，才能更好地了解曾经神秘莫测的地貌。
除了研究火星的冰盖之外，HRSC还向我们展示了火星的各种地质特征，从风雕刻的山脊和沟槽到巨大火山侧面的天坑，再到撞击坑、构造断层、河道和古老的熔岩池。
火星快车还利用其八台仪器绘制了火星矿物地图，探索了火星大气的成分和循环，探测了火星地壳下的情况，并研究了火星环境。这项任务在其整个生命周期中取得了巨大的成果，使人们对我们的行星邻居有了比以往任何时候都更加全面和准确的了解。
火星快车高分辨率立体相机（HRSC）由德国航空航天中心（DLR）开发和运行。
编译自/SciTechDaily
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