火星地形示意图 泰勒・佩伦供图
自从1991年,行
一个令人吃惊的小小突破使上述观点有了重大转变。
科学家们最近宣布:由于火星的大幅度倾斜,一度平坦的海岸线遭到扭曲变形。火星岩石带的扭曲隐藏了曾经存在海洋的确凿证据,毕竟火星的海洋已经消失了长达20亿年之久。
加州大学伯克利分校的行星科学家、该研究的发起人之一马克・理查兹说:“这的确能够证实火星上一度存在海洋。”该研究成果详细地报道在前不久出版的《自然》(Nature)杂志上。
一对海岸线
该研究的发起人之一、加州大学伯克利分校的泰勒・佩伦说,火星上现存两条主要的海岸线各几千英里长,一条是由较古老的阿拉比亚海(ArabiaOcean)遗留的,另一条是由较年轻的都特罗尼斯海(DeuteronilusOcean)遗留的。佩伦告诉太空网的记者说:“阿拉比亚海当时的蓄水量可能是现在地球南极冰蓄水量的2至3倍。”
沿线的某个地区朝北倾斜50多度,火星很可能失去一些水,因而都特罗尼斯海露出了海岸线。佩伦指出:“海水量太大,不可能全部蒸发到太空。因此我们认为火星上仍存在地下水库。”
遗留下的海水可能一直存在于曾经是阿拉比亚海的低洼平原地带下,但是该低洼平原朝北倾斜了近40度。
不稳定的自转
当行星自转的时候,最沉重的物质往往会朝赤道地区移动,因为沉重的物质在赤道地区是最稳定的。地球也是这样,在赤道地区有着凸出的地形。火星上多火山的塔西斯地区(Tharsisregion)是沿火星赤道的一片广袤的隆起地带,证明了行星自转的作用原理。
佩伦说:“这正是该发现特别有力的证据所在。”他解释说,10亿多年以前发生了这样的情况:火星上质量的分布导致失去平衡的部分移向赤道,使大范围的火星海岸变形。佩伦称:“我们发现了移动路线的迹象,该迹象跟海岸线的变形相吻合。”
具有弹性的表面
在向心力的作用下,一颗行星接近赤道地带的表面呈现相对平坦的隆起地形。但是在赤道地带以外地方,岩石会表现得富有弹性,常常起褶皱,就像正在放气的气球表面。佩伦和他的研究小组推测,火星的海岸线一度在赤道附近,在随着倾斜的星球向北移动的过程中变形为起伏不平的岩石高地。
马克・理查兹指出:“像火星和地球这样的行星都有一个弹性外壳,这种固体表面是可以变形的。”
发生变形的方式可以预测。这样,该行星研究小组通过对变形部分进行计算,发现这些山脊曾经是平坦的,正像海岸线一样。
理查兹表示:“泰勒・佩伦得到的这个研究成果非常美妙。这么简单的模型对海岸线的资料解释得这么充分,太引人注目了。这是我起初根本没有想到的!”
佩伦和他的同事们还不能确定是什么引起了火星的倾斜,但他们认为这是地表以下的力量所致。佩伦说:“地表覆盖物可能经历过大规模的变化,致使火星变成了目前的地形。”胡德良译自太空网 原著:DaveMosher