沙尘满布、强风肆虐
今日的火星与地球大不相同。首先,火星笼罩着沙尘。地球的表面大部份是由基岩或冰河遗屑经化学风化产生的土壤,但是,火星表面大部份是沙尘(从大气中沉降下来的极细颗粒),除了最陡峭的地形,沙尘几乎覆盖在整个火星地表,遮掩古老地貌,即使在最高耸的火山上也很厚。火星上沙尘量最大的区域,就是长久以来望远镜观测者看到的亮区。(图中的地形覆盖了坎多深壑西部(属于水手谷的一部份深谷)的底部。科学家已标定出100个不同的层次,每层约10公尺厚,可能是峡谷切画地表前,水沉降出的沉积岩,也可能是周期性的大气过程沉降出的沙尘。此为MGS拍摄。)
沙尘形成许多超凡的地理景观,例如多孔隙的地面。沙尘自大气沉降时会捕捉挥发物质,形成一层覆盖冰尘,一段时间后,挥发性的冰转为气体,留下孔隙。有意思的是,火星上冰尘的厚度随纬度而异,火星漫游号显示,两极附近一公尺深的土壤,有50%可能是冰,而斜坡上的冰尘有如黏滞流体的流动迹象,类似地球上的冰河。这被覆层正成为科学密切研究的焦点。
其次,火星上风势极大,受风成作用主宰,如液态水之于地球。太空船曾观测到由风引起的全球性尘暴、巨大尘卷风和沙崩,而障碍物后方的沙尘条痕会随季节而变,可能是风的变换所致。
没有受沙尘掩盖的表面,往往可见风蚀或沉积。风蚀的证据就在陨石坑,坑里的物质显示,它们曾经受风力移动,而风蚀岭和某些基岩也显然经过风蚀沙刻。沉积的证据则包括堆叠的沙尘和移动的沙丘,后者由沙粒般大小的跳动(被风吹沿着地面多次弹跳)颗粒组成。由于直接举起沙尘所需的风力比跳动要强,因此跳动是大部份沙尘进入大气的机制。
风成作用似乎自太阳系早期的陨石剧烈击撞时期持续至今。许多影像显示不同风蚀程度的陨石坑,有些较浅并且局部被沉积物和沙丘填满,有些则保持较深且呈碗状的原貌。美国圣地牙哥的梅林太空科学系统公司(操作火星全球探勘者号摄影机的研究公司)的梅林和艾杰特对此推论出了一连串过程:沙被吹越过一块区域时,有一部份被困进了陨石坑里,而其他陨石坑则形成较晚。但如此巨量的沙尘是从哪里产生?如何产生?又如何被吹卷?这些都是未解之谜。
上火星兜风!
今年6月,NASA计画发射两辆探测车至火星,首先发射的 「精神号」(Spirit,见图)至6月13日止已航行563万公里,距地球61万公里,第二架预计6月底发射。而欧洲太空总署也送出一艘登陆艇。这三架预计明年1月抵达火星的仪器,将当起机器人地质学家,研究登陆点的地质历史、调查水所扮演的角色,并且判定过去的环境是否适合生命存在。
探测车尤其值得一提,因为它们将赋予科学家前所未有的行动力。每辆探测车每天能行进100公尺。相较之下,1997年火星探路者号登陆艇上的旅居者探测车在整个任务中只移动了100公尺。一支高达1.5公尺的桅杆上,架着一台双筒式摄影机和一台热发射光谱仪,这是能分析物质组成的众多仪器之一。一条机械手臂上装着其他仪器:一台梅氏光谱仪、α粒子探测器、X射线光谱仪以及一台显微镜。机械手臂还带着一个用来清洁岩石表面的刮削器,以便进行研究。一个碟形天线将讯号直接传送至地球,而另一个黑色杆形天线则透过MGS或火星漫游号转播资料。
绕轨太空船获得的资料最令人兴奋的用途之一,就是决定探测车的着陆点。不同于1976年维京人号着陆点的选择方式(当时全凭少数人的直觉),探测车着陆点是经过数十位科学家和工程师的长时间审议,权衡地质条件(如可能与水有关的地形特征)和潜在危险(如陡坡和强风)后,他们把150个以上的可能地点删到剩下七个,再选出四个,终于在4月11日选出两个着陆点:卡西佛陨石坑和子午线地盘,前者层叠的堆积物可能是河床沉积,后者富有粗颗粒的赤铁矿,那是一种通常在有液态水存在下生成的矿物。而欧洲的小猎犬二号,将着陆于疑似沉积盆地的艾西迪斯平原。
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http://www.sciam.com.tw/read/read...=240&DocNo=382