科学家兴奋尖叫！火星“蜘蛛”在地球重现

地球上的美国国家航空航天局（NASA）科学家重现了散落在火星表面令人毛骨悚然的黑色“蜘蛛”状物体。这一突破令研究人员兴奋得“尖叫”起来，并且可能有助于揭开有关这些神秘结构的更多秘密。

“火星上的蜘蛛”是一种被称为蛛网状地形的地质特征的名称，在这颗红色星球的多处位置都能看到。在这些地方，数百个类似黑色裂缝的结构出现在行星表面，每个结构可能有数百条单独的线条，即“腿”。从上方看，这些紧密聚集的变形结构，其宽度可能超过 3300 英尺（约 1000 米），看起来就像一群蜘蛛在火星地貌上匆匆爬过。

火星轨道飞行器于 2003 年首次发现这些蜘蛛，此后这些特征不断在卫星图像里出现。起初，这些静止的蜘蛛状物体完全是个谜，但科学家最终确定，当火星表面的二氧化碳（CO2）冰突然升华——即直接变成气体而不先融化成液体时，就会形成这些蜘蛛。

在 9 月 11 日发表于《行星科学杂志》的一项新研究中，研究人员在较小规模上模拟了这一过程，使用一个专门的实验室舱室，造出了一个近乎完美的微型蜘蛛版本。

对于该研究的主要作者劳伦·麦基翁——一位在加利福尼亚州美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）工作的行星地貌学家，她已经致力于重现这些“蜘蛛”五年了——最终成功孕育出这些火星生物的那一刻，她几乎难以承受。

“（实验成功的那个时候）那是一个周五的深夜，实验室经理听到我的尖叫声后冲了进来，”麦基翁在一份声明中说。“她以为出了事故。”

2021 年，麦基翁主导了一项研究，首次阐释了蜘蛛的形成方式——通过一种名为基弗模型的途径。

该模型表明，在火星春季，阳光透过表面的二氧化碳冰层板，加热下面的地面。这进而导致部分冰升华成气体，在冰层板内部造成压力积聚。当压力过高时，冰层破裂，使气体逸出。当气体从冰层渗出时，会从表面带走一股黑色的灰尘和沙子，在火星夏季冰层完全融化时留下类似蜘蛛状的疤痕。

在这项新的研究中，研究人员在喷气推进实验室一个酒桶大小的腔室（称为冰冷环境下的真空模拟测试台（DUSTIE））中重现了这些步骤，对基弗模型展开了测试，该腔室重现了火星极低的压力和温度，即零下 301 华氏度（约合零下 185 摄氏度）。

该团队把模拟的火星土壤放进腔室，并用二氧化碳冰将其覆盖。

然后，他们通过放置在模拟土壤下方的灯来加热混合物，以此模拟太阳的变暖效应。

在麦基翁找到刚好适合实验进行、能让冰层变得足够厚且半透明的条件之前，进行了多次尝试，

但最终，冰层破裂，气体从洞中渗出了约 10 分钟，随后冻结的二氧化碳最终消失，留下了一只标志性的“蜘蛛”。

新的研究还揭示了基弗模型中的一个隐藏步骤：冰层也在地下形成，这致使它与上面的冰层一同破裂。

研究人员写道，这能够解释为什么“蜘蛛”的腿会呈这样的之字形。

“这是表明大自然要比教科书所描绘的更为混乱的细节之一，”该研究的合著者——喷气推进实验室的行星科学家塞丽娜·迪涅加在声明中表示。

研究人员计划开展类似的实验，来解决有关火星蜘蛛的最大剩余谜团，包括为何它们在火星的某些地方形成，而在其他地方却没有形成，还有为何它们的数量似乎每年都未增加。