火星沙丘“发育不良”为哪般(2)
她介绍,风沙地貌一般分为两类:风蚀地貌、风积地貌。其中,风积地貌主要指各种类型的沙丘,沙丘与其发育环境有着良好的对应关系,从中可以分析出火星大气运动、地表过程、环境和演化历史等丰富信息。例如,沙丘地貌的形态特征成为推断火星北极表面风场及其季节变化的依据。
董治宝、李超、吕萍等人在近日发表于《科学通报》的《火星沙丘地貌的形态学窥究》一文中,首次尝试性地提出了火星沙丘地貌的分类系统,并指出,火星沙丘地貌类型与地球沙丘地貌相似,但火星沙丘规模较地球沙丘小,这与理论上认为火星应具有更大规模沙丘的观点相悖。
他们还发现,火星沙丘类型简单,仅以新月形沙丘、新月形沙丘链和横向沙丘等初级类型为主,复合、复杂沙丘非常少见;而在地球沙丘中占据半壁江山的线形沙丘,在火星上还不到一成。
而在对地球风沙地貌类型的分类上,由于复杂多样,以至于不同学者基于不同的考虑重点,提出了十多个沙丘分类系统。
董治宝还提及,火星沙丘地貌形态参数间的关系与地球及其他星球沙丘相似,但相关关系式不同,意味着具有相似的形成机理、不同的形成条件。“这表明,在地球上研究类火星风沙地貌,如青藏高原的类火星风沙地貌,是认识火星风沙地貌及其发育环境的有效途径。”
未解谜团
董治宝向《中国科学报》指出了一些待解之谜:火星沙丘地貌的简单性与青藏高原沙丘地貌具有某种程度的相似性,而青藏高原沙丘地貌的简单性与沙源供应不充分和形成时间短有关,这一推论是否适用于火星?
火星沙丘类型简单、规模小的两个特征,均指向沙丘地貌发育的不充分。然而,到底是什么因素导致火星沙丘地貌发育不充分?发育历史短,还是其他条件不具备?这都是值得继续探究的问题。
而火星沙丘地貌研究的许多空白,如形成历史和控制条件等,正是由于缺少现场研究和样品分析造成的。眼下全球“探火”计划正如火如荼地开展,或许历史性的突破也指日可待。
对于中国计划于2020年发射火星探测器,李继彦有些激动:“过去我们拿不到最新鲜的一手资料,只能根据国际同行‘嚼’过味儿后才公布出来的数据再跟踪研究,多少还是有些遗憾的。”
为了解开谜团,为了应对未来的人才需求,陕西师范大学申请成立的行星风沙科学研究院于今年9月挂牌,董治宝任院长,培养遥感、地理信息、图像处理、物理等领域的交叉学科人才,致力于太阳系各星球,如地球、火星、金星和土卫六等的风成过程研究,为认识地外星球环境及其演化提供证据。
董治宝介绍,关于火星风沙地貌研究,下一步将建立火星环境的数学模型,通过不断推演、反演,研究地球、火星风沙地貌的差异点、相似点。“随着中国国力提升和‘探火’计划的推进,行星风沙科学研究的方法、水平一定会有突破,当然,等待解决的科学问题也会升级。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1360/TB-2019-0168
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