火星沙丘“发育不良”为哪般

 
 
火星沙丘“发育不良”为哪般  
 

（a）火星恒河峡谷廻窝沙丘，外形与新月形沙丘相似；（b）火星水手号峡谷爬坡沙丘，呈片状、新月形和格状；（c）火星海拉斯盆地落坡沙丘，位于障碍物下风向堆积形成的线形和新月形沙丘。图片来源：NASA

火星，总是能引发人类无限遐思和探索追寻，从小说、电影，到各国政府或私人企业的“探火”计划，火星的关注热度愈发高涨。

10月上旬，我国首次公开火星探测器“真容”，表明我国火星探测准备工作已就绪。对此，太原师范学院副教授李继彦颇有感慨：“我还在读博士的时候，一位空间探测的科研前辈曾经透露，中国火星探测器预计到2028年发射。哪想到这么快梦想就要成为现实了！”

对这个消息感到兴奋的，还有李继彦的合作者——陕西师范大学副校长董治宝，他在国内率先开展火星风沙地貌研究，相关成果将为我国火星探测打下坚实基础。

我来自地球，风沙来自火星

经典科幻小说《沙丘》中，有句话传播甚广：人类每次正视自己的渺小，都是自身的一次巨大进步。

对外太空的探索自古有之。在行星中，火星在地球的人气，近现代以来已经超越了离地球更近的金星，甚至已经有关于移民火星的讨论。

为什么是火星？

金星其实比火星热得多，其表面温度超过400摄氏度，表面压力为地球压力的90余倍，再加上长年特大风暴、强酸雨等特点，造成探测器难以接近。其他行星由于距离等因素，更加难以探测。

而火星地表环境相对更“友好”：白天地表可以达到27摄氏度，还被发现流动水，并且大气稀薄有利于探测。这都是火星更受欢迎的客观原因。

但对火星的探测、研究，我国属于起步较晚的。全球最早的火星探测器于1964年成功发射，因此国外地质学家早于上世纪70年代已经通过影像资料开展火星地形地貌的研究。

董治宝告诉《中国科学报》，火星上现代地表过程极不活跃，没有强烈的大气对流，流动水也近乎没有，相关研究很难开展，而风沙地貌过程是公认的火星最普遍、最活跃的现代地貌过程，因此这是目前获取火星环境信息最可靠的依据之一。

针对中国广袤的干旱区，董治宝一直从事风沙物理、土壤风蚀等方面的基础研究。自从20世纪末做访问学者时，在美国宇航局（NASA）相关实验室接触行星地貌研究后，他就陆续与国际同行、机构开展合作，把一项最接地气的研究做到了太空。

火星沙丘地貌的首次分类

在未能进行火星现场研究的情况下，在地球找到接近火星地表环境的区域，开展“类火星”研究是必不可少的手段。

2012年，董治宝团队申请到了国家自然科学基金重点项目“青藏高原及其邻近地区沙漠中的类火星风沙地貌研究”，李继彦正式与董治宝合作进行该方向研究。李继彦介绍：“尽管差异仍然巨大，但青藏高原荒漠的低温和低气压是地球上与火星相似性最高的地区。”相关成果已经为青藏高原沙漠研究打下重要基础。

除此之外，一种更重要的研究方法是，利用覆盖火星全球的高分辨率遥感影像，在地理信息系统软件的支持下，认识火星沙丘地貌的形态学特征，挖掘所蕴含的风沙地貌学意义。

陕西师范大学行星风沙科学研究院执行院长吕萍，在董治宝团队中是负责数值建模及沙丘形成演变动力学过程研究。