首先我们要知道什么是季节性坡纹?
季节性坡纹是一种颜色较暗(即反射率较低)的狭长条纹,在火星表面相当活跃。Lujendra Ojha发现,当气温上升时,季节性坡纹开始形成并发育壮大,一般在:当气温下降天气寒冷时,这些坡纹又会消失不见。即一般从春季开始出现,在整个夏季变得越来越明显,到秋冬季节逐渐消失。
多年观测发现,季节性坡纹一般在同一位置反复出现。据推测,这一神秘的地质现象可能与流水有关,直接关系到火星上现在是否有水这一重大命题。Lujendra Ojha和他的同事们一直在利用搭载在多颗火星轨道器上的科学仪器获得的遥感数据,研究这些季节性坡纹形成的地质过程或水文过程,解释其成因。这次,他们终于找到了证据。
水合盐类的光谱证据
简单地说,这次发现的主要成果,就是利用搭载在火星勘测轨道器上的高分辨率成像科学设备(HiRISE)和紧凑型火星勘测成像光谱仪(CRISM)获得的数据,发现了火星上存在水合盐类的光谱证据。
光谱分析是行星遥感中的常用手段。由于每种元素都有自己的特征谱线,因此根据光谱特征可以识别目标物质的成分。Lujendra Ojha为什么能从光谱数据中分析出火星表面有水呢?
首先,他利用HiRISE获得的高分辨率照片,识别出季节性坡纹所在的位置;然后,从CRISM的探测数据中提取这些位置及其周围区域的光谱,绘制成下图中的谱线。这些谱线中向下凹的地方称为“吸收峰”。由于季节性坡纹的光谱与水合盐类物质的光谱具有相同的吸收特征,推测季节性坡纹中存在水合盐类;最后,根据季节性坡纹中光谱监测到的水合盐类含量的变化,可以确定这些季节性坡纹是由水流作用形成的。