很久以前在火星上，水在地表刻下深深的河床——但我们仍然不知道是什么样的天气滋养了它们。科学家们并不确定，因为对数十亿年前火星气候的了解仍然不完整。
芝加哥大学(University of Chicago)科学家们对这些河流进行了一项新的研究，对它们进行了分类，得出的结论是：火星上的大量河流径流在其历史上持续时间比之前认为的要晚。根据2019年3月27日发表在《科学进展》上的这项研究，火星上的径流非常强（火星上的河流比今天地球上的河流要宽）而且在火星上的数百个地点都有径流。
博科园-科学科普：这项研究的主要作者、地球物理科学助理教授、火星历史和其他星球气候方面的专家埃德温·凯特说：对于那些试图建立火星古代气候模型的科学家来说，这使得情况更加复杂。根据我们掌握的信息，已经很难解释河流或湖泊，这使得一个难题变得更加困难。但是，这些限制可能有助于筛选研究人员提出解释气候的许多理论。火星上纵横交错着已经干涸的河流留下的独特痕迹。美国宇航局航天器已经从轨道上拍摄了数百条这样的河流，2012年好奇号火星探测器着陆时，传回了一些卵石的图像，这些卵石在河底翻滚了很长时间。
由一颗轨道卫星拍摄火星上保存完好的河道照片，上面覆盖着不同高度的颜色(蓝色代表低，黄色代表高)。图片：NASA/JPL/Univ. Arizona/UChicago
为什么古代火星上有液态水，这是个谜，凯特表示：事实上，即使在远古的火星上，当它某些时候潮湿到足以形成河流的程度时，其他数据显示，火星在大部分时间里都是非常寒冷和干燥的。为了更好地了解火星降水情况，凯特和同事分析了超过200个跨越10亿年的古火星河床照片和海拔模型。这些河床是一个丰富的线索来源，关于流经它们的水和产生这些水的气候。例如，河床宽度和陡度以及砾石的大小告诉科学家水流的力量，砾石数量限制了水流的流量。分析清楚地表明，持续、强烈的径流一直持续到潮湿气候的最后阶段。研究结果为那些试图重建火星气候的人提供了指导。
由美国宇航局火星勘测轨道飞行器拍摄火星上保存完好的河道的标记照片，用颜色叠加表示海拔高度(蓝色代表低，黄色代表高)，该场景的海拔范围约为35米。图片：NASA/JPL/Univ. Arizona/UChicago
例如，河流大小意味着水是连续流动的，而不仅仅是在正午，因此气候模型学家需要考虑强烈的温室效应，以保持地球足够温暖，使其白天的平均温度高于水的冰点。在潮湿气候变干之前的最后一分钟，这些河流也显示出强劲的水流。随着时间的推移，预期会逐渐减弱，但没有看到这种情况，河流变短了（几百公里）但流量仍然很大，一年中最潮湿的一天仍然非常潮湿。研人员推测，气候可能有某种“开/关”开关，在干湿循环之间来回翻转。研究回答了一些现存的问题，但提出了一个新问题。到底是气候模型、大气演化模型，还是我们对太阳系内部年代学的基本认识？
博科园-科学科普｜研究/来自: 芝加哥大学
参考期刊文献:《Science Advances》
DOI: 10.1126/sciadv.aav7710
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