研究人员从火星上解决神秘的“蜘蛛”

美国宇航局的火星侦察轨道参数的图像于2018年5月13日在火星南极的冬季出现，显示了覆盖该地区的二氧化碳冰盖，随着春季的阳光返回，“蜘蛛”开始从景观中涌现。

研究人员Therinity CollegeBublinhave一直在揭示光明的魅力“来自火星的蜘蛛”，提供第一个物理证据，即通过CO2冰的升华来形成地球表面上的这些独特功能。

蜘蛛，更正式称为AraneiformS，是树突槽的奇怪阴性地形径向系统;类似树木或叉闪电的分支的图案。这些特征在地球上找不到，被认为是通过直接从固体的干冰雕刻到火星表面，以在春天的春天的气体中（升华）。，Mars的大气主要包括CO 2，随着冬季的温度降低，这种沉积在表面上作为二氧化碳霜和冰。

三位一体团队以及达勒姆大学和公开大学的同事以及由爱尔兰研究委员会和Europlanet资助的一系列实验，在开放大学火星模拟室（如下图），在火星大气压力下，以调查是否类似于火星蜘蛛的模式可以通过干冰升华来形成。

火星仿真室。

它的调查结果详述于2021年3月19日，在自然期刊科学报告：“在火星大气压下通过二氧化碳通风和剧烈升华动态形成杏仁型。”

Lauren Mckeown博士，在她的博士学位在三位一体地领导这项工作，现在在公开大学，说：

“这项研究介绍了一个关于思想修改火星的极地景观的表面过程的第一组经验证据。Kieffer的假设[下面解释]十年来一直被接受，但直到现在，它已经在纯粹的理论背景下被诬陷。… 该实验直接显示，我们观察来自轨道的蜘蛛图案可以通过Syd Sold Inve的直接转换为Gas.it令人兴奋的是，因为我们开始了解Mars的表面是如何季节性变化的更多信息。 “

该研究团队在CO2冰块中心钻孔，并用类似于拱廊发现的爪子悬挂，上方的不同粒度尺寸的颗粒状床。它们将真空室内的压力降低到火星大气压（6mbar），然后使用杠杆系统将CO2冰块放置在表面上

它们利用称为Leidenfrost效果的效果，从而如果物质与比其升华点热的表面相接触，则它将形成一个气态层。当块达到砂质表面时，CO 2直接从固体转动到气体，并且可以看到材料以羽流的形式逸出

在每种情况下，一旦延伸块，逃逸气体就被侵蚀了蜘蛛图案。当使用更精细的晶粒尺寸时，蜘蛛图案更加分支，并且当使用粗晶粒尺寸时较少分支。

这是该延时表面过程的第一组经验证据。

Trinity的地理系玛丽·布尔克博士，他监督了博士学位研究，称：

“这种创新作品支持紧急主题，即当前的气候和火星上的天气不仅对动态表面流程有重要影响，而且对地球的任何未来机器人和/或人类勘探也是重要的影响。”

为蜘蛛形成提出的主要假设（Kieffers假设）表明，在春天，阳光穿透这种半透明的冰并加热它下面的地形。冰将从其底座升华，导致压力增加，最终冰会破裂，允许加压气体通过冰中的裂缝逸出。逃逸气体的路径将留下当今火星观察到的树突模式，并且砂质/尘土飞扬材料将以羽流的形式沉积在冰的顶部。

然而，到目前为止，如果可能的理论过程是可能的，并且在火星上从未被直接观察到这种过程则尚不知道。

此外，研究人员观察到，当释放CO 2块并使其在砂床内升温时，升华比预期的更剧烈，并且在腔室中抛出材料。该观察将在MARS上理解其他CO2升华相关过程的模型，例如在火星上围绕线性沙丘牙龈的横向重复漫射流的形成。

所使用的方法可以重新介绍研究CO2升华在其他主动火星表面特征的地貌作用 - 而且事实上，可以对其他行星体上的升华过程进行进一步研究，其中没有/粗糙环境如欧罗巴或enceladus。

参考：由Lauren MC keown，J.N.Mcelwaine，M.C.Bourke，M.E.Sylce，M.S.M 3月19日的M.C.Bourke，M.E.Sylvest和M. R.Patel，科学报告，M.S.Mcelwaine，M.C.Cectorke，M.S.S.Do.doi：
10.1038 / s41598-021-82763-7