地球上的測試似乎證實了這顆紅色星球的蜘蛛狀地質結構是如何由二氧化碳雕刻而成的。
神秘的火星特徵「蜘蛛」的發現
自從 2003 年透過軌道飛行器的圖像 瑞典 電話號碼庫 發現它們以來，科學家們對遍布火星南半球的蜘蛛狀形狀感到驚嘆不已。沒有人完全確定這些地質特徵是如何形成的。每個分支結構從一端到另一端可以延伸超過半英里（1公里），並包括數百條細長的「腿」。這些特徵被稱為蜘蛛狀地形，通常成簇出現，使表面呈現皺紋的外觀。
主要理論是，蜘蛛是透過涉及二氧化碳冰的過程產生的，而二氧化碳冰在地球上不會自然發生。由於發表在《行星科學雜誌》上的一篇新論文中詳細介紹的實驗，科學家首次在模擬的火星溫度和氣壓中重現了這些形成過程。
實驗室在模擬火星條件方面取得突破
「蜘蛛本身就是奇怪而美麗的地質特徵，」美國太 購買合適變壓器和電源的基本技巧 空總署南加州噴射推進實驗室的勞倫·麥克基翁說。 “這些實驗將有助於調整我們的模型，了解它們的形成方式。”
這項研究證實了所謂的基弗模型所描述的幾個形成過程：當陽光穿過每年冬天在火星表面形成的透明二氧化碳冰塊時，就會加熱土壤。由於土壤比上面的冰顏色更深，因此吸收熱量並導致最靠近它的冰直接變成二氧化碳氣體，而不是首先變成液體，這一過程稱為昇華（與發出“煙霧”雲的過程相同）從乾冰中滾滾而出）。
隨著氣體壓力增大，火星冰破裂，氣體逸出。當氣體向上滲透時，它會帶走土壤中的黑色灰塵和沙子，落在冰的表面。
根據這個理論，當冬去春來，剩餘的冰昇華時，那些小火山爆發留下的蜘蛛狀疤痕就是留下的痕跡。
在實驗室中重建火星
對於 Mc Keown 和她的合著者來說，進 奢侈的交易 行這些實驗最困難的部分是重現火星極地表面的條件：極低的氣壓和低至華氏負 301 度（負 185 攝氏度）的溫度。為此，Mc Keown 在JPL中使用了液態氮冷卻測試室，即冰冷環境骯髒真空模擬測試台（DUSTIE）。
“我愛達斯蒂。這是歷史性的，」麥基翁說，並指出酒桶大小的房間被用來測試為美國宇航局火星鳳凰號著陸器設計的銼磨工具原型。該工具用於打破水冰，太空船在地球北極附近將水冰舀起並進行分析。
在這個實驗中，研究人員將火星土壤模擬物放入浸沒在液態氮浴中的容器中冷凍。他們將其放置在 DUSTIE 室中，那裡的氣壓被降低到與火星南半球的氣壓相似。然後二氧化碳氣體流入腔室並在三到五個小時內從氣體凝結成冰。麥基翁經過多次嘗試才找到了使冰變得足夠厚和半透明的合適條件，以便實驗能夠進行。
一旦他們獲得了具有正確特性的冰，他們就在模擬物下方的室內放置了一個加熱器，以將其加熱並使冰破裂。當麥基翁終於看到一股二氧化碳氣體從粉狀模擬物中噴出時，她欣喜若狂。這段影片顯示了在噴射推進實驗室實驗中模擬火星土壤噴發的羽流，該實驗旨在複製被認為形成火星特徵（稱為「蜘蛛」）的過程。當一位多年來一直試圖重現這些條件的研究人員發現這種羽流時，她欣喜若狂。圖片來源：
「週五晚上很晚，實驗室經理聽到我的尖叫聲後衝了進來，」麥克基翁說，他五年來一直致力於製作這樣的
黑色的羽流在流出時在模擬物上打開了孔，噴射模擬物長達 10 分鐘，然後所有加壓氣體都被排出。