科学家们在实验室中重现了火星环境自慰，以计议在火星上发现的私有的蜘蛛状地质特征。这些地貌是由太阳光加热冰下泥土酿成的，它们促成了模拟火星大气和探索泥土喷射经由的打破性实验。
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在好意思国宇航局火星勘探轨说念漂荡器于2018年拍摄到的这一蛛网状地形示例中看到的深色黑点，据信是二氧化碳气体羽流从地表喷出的泥土。JPL 的一组实验试图在实验室中重现这些蜘蛛状地形。图片起原：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学
自从 2003 年通过轨说念漂荡器的图像发现这些地貌以来，科学家们对遍布火星南半球的蜘蛛状地貌惊奇不已。莫得东说念主实足细目这些地质特征是若何酿成的。每个分支地形重新到尾不错延长逾越半英里（1 公里），包括数百条细长的"腿"。这些地貌被称为"栅栏状地形"，每每成群出现，使火星名义呈现出褶皱的外不雅。
在好意思国宇航局火星勘探轨说念漂荡器于2018年拍摄到的这一蛛网状地形示例中看到的深色黑点，据信是二氧化碳气体羽流从地表喷出的泥土。JPL 的一组实验试图在实验室中重现这些蜘蛛状地形。图片起原：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学
主流表面合计，蜘蛛是由波及二氧化碳冰的经由酿成的，而地球上并不存在自然的二氧化碳冰。通过在《行星科学杂志》（The Planetary Science Journal）上发表的一篇新论文中详备先容的实验，科学家们初度在模拟火星温度温文压的要求下再行创建了这些酿成经由。
南加州好意思国宇航局喷气股东实验室的劳伦-麦基翁（Lauren Mc Keown）说："蜘蛛自己等于一种奇特而好意思艳的地质特征。这些实验将有助于颐养咱们的模子，以了解它们是若何酿成的。"
这项计议证据了所谓的基弗模子所刻画的几个酿成经由：每年冬天，阳光透偏激星名义堆积的透明二氧化碳冰层，加热泥土。由于泥土的心理比上头的冰更深，泥土会给与热量，使最围聚泥土的冰胜仗变成二氧化碳气体，而不会先变成液态，这个经由被称为升华（与干冰冒出"烟雾"的经由交流）。
底下是 JPL 的 DUSTIE 的里面情况，这是一个酒桶大小的舱室，用于模拟其他星球的温度温文压--这里是火星南极的二氧化碳冰层。在该舱内进行的实考据实了被称为"蜘蛛"的火星地貌是若何酿成的。图片起原：NASA/JPL-Caltech
跟着气体压力的加多，火星冰层出现罅隙，气体得以逸出。当气体朝上渗出时，它带走了降落在冰名义的泥土中的黑灰尘和沙子。凭证这一表面，当冬去春来，剩余的冰层升华时，这些小范畴喷发留住的蛛网状疤痕就会消失。
在实验室中再造火星
对麦基恩和她的合著者来说，进行这些实验最难堪的部分是重现火星极地名义的要求：极低的气压和低至零下 301华氏度（零下 185摄氏度）的温度。为此，Mc Keown 使用了JPL 的一个液氮冷却测验室，即 Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments（DUSTIE）。
"我爱 DUSTIE。它具有历史意念念，"麦基翁说，这个酒桶大小的舱室曾被用来测试为好意思国国度航空航天局火星凤凰号着陆器磋商的研磨用具原型。该用具用于落空水冰，飞船在火星北极隔邻舀起并分析了水冰。
在 JPL 的 DUSTIE 测验室进行的实验中，火星泥土模拟物中出现了这些访佛于红色星球"蜘蛛"的方式。模拟土中冻结的二氧化碳冰被底下的加热器加热，再行变成气体，最终从冻结的顶层裂开，酿成羽流。府上起原：NASA/JPL-Caltech
在这项实验中，计议东说念主员将火星泥土模拟物放在一个浸没在液氮浴中的容器中进行冷却。他们将其放入 DUSTIE 测验室，在这里，气压被缩小到与火星南半球的气压相似。二氧化碳气体随后流入舱内，在三到五个小时的时辰里从气体凝结成冰。经过屡次尝试，麦考恩才找到了合适的要求，使冰变得满盈厚和透亮，从而使实验到手。
他们获得了具有符合特色的冰后，在模拟物底下的舱内扬弃一个加热器，使其升温并使冰裂开。当 Mc Keown 终于看到粉状模拟物中喷出一股二氧化碳气体时，她喜从天降。
这段视频泄露的是火星泥土模拟物在 JPL 实验室实验中喷发出的羽流，该实验旨在复制被合计是酿成被称为"蜘蛛"的火星地貌的经由。当一位多年来一直试图再行创造这些要求的计议东说念主员发现这股羽流时，她喜从天降。图片起原：NASA/JPL-Caltech
暗色羽流在喷出模拟液时在模拟液上开了几个洞，在总共加压气体被排出之前，模拟液的喷出时辰长达 10 分钟。
实验中出现了一个基弗模子中莫得反应出来的惊喜：冰在模拟物的颗粒之间酿成，然后将其裂开。这种替代经由也许不错阐述为什么蜘蛛的外在更"龟裂"。这种情况是否发生似乎取决于泥土颗粒的大小以及水冰在地下的镶嵌进度。
论文合著者、JPL 的塞丽娜-迪尼加（Serina Diniega）说："这是一个细节，它标明大当然比教科书上的形象更散乱词语一些。"
既然也曾找到了酿成羽流的要求，下一步等于尝试从上方而不是下方使用加热器模拟阳光进行一样的实验。这将有助于科学家收缩羽流和泥土喷射可能发生的要求领域。
对于蜘蛛地貌，还有很多问题无法在实验室中找到谜底。为什么它们在火星的某些地点酿成，而在其他地点却莫得？既然它们似乎是仍在发生的季节性变化的恶果，为什么它们的数目和大小似乎莫得跟着时辰的推移而增长？有可能它们是很久以前留住的，那时火星上的时势与当今不同--因此不错为东说念主们提供一个了解火星昔时的私有窗口。
现时，实验室实验将尽可能地接近蜘蛛。"羡慕号"和"健硕号"漫游车齐在隔离南半球的地点探索这颗红色星球，而南半球恰是这些地貌出现的地点（亦然从未有航天器登陆过的地点）。在北半球着陆的"凤凰"号任务只握续了几个月，就被极地的严寒和有限的阳光所吞吃。
编译自/ScitechDaily自慰