“火星上的蜘蛛”第一次在地球上完全苏醒——科学家们高兴地尖叫

研究人员首次重现了火星表面奇异的蜘蛛状特征。这一突破可能有助于解开有关静态火星蜘蛛的更多谜团。

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美国宇航局地球上的科学家重现了散布在火星表面的令人毛骨悚然的黑色“蜘蛛”。这一突破让研究人员高兴得“尖叫”，并可能有助于揭开有关神秘结构的更多秘密。

“火星上的蜘蛛”是一种地质特征的名称，称为蜘蛛状地形，在红色星球上的多个位置都可以看到。在这些地方，地球表面出现了数百个黑色裂缝状结构，每个结构都可能有数百条单独的线或“腿”。从上方观察，这些紧密聚集的变形体宽度可能超过 3,300 英尺（1,000 米），看起来就像一群蜘蛛在火星上匆忙。

火星轨道飞行器于 2003 年首次发现蜘蛛，此后这些特征不断出现在卫星图像中。起初，这些静止的蜘蛛纲动物完全是一个谜，但科学家最终确定，这些蜘蛛是在地球表面的二氧化碳（CO2）冰突然升华时形成的——或者在没有首先融化成液体的情况下变成气体。

在 9 月 11 日发表在行星科学杂志上的一项新研究中，研究人员使用专门的实验室室在较小的规模上模仿了这一过程，创造了近乎完美的微型蜘蛛。

该研究的主要作者劳伦·麦基翁 (Lauren Mc Keown) 是美国宇航局加利福尼亚州喷气推进实验室 (JPL) 的行星地貌学家，五年来一直致力于重建这些蜘蛛——火星生物最终诞生的时刻几乎难以处理。

“周五晚上（实验成功时）很晚，实验室经理听到我的尖叫声后冲了进来，”麦克基翁在一份声明中说道。 “她以为发生了意外。”

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2021 年，麦基翁领导了一项研究，首次解释了蜘蛛是如何形成的——通过称为基弗模型的途径。

该模型表明，在火星春季，阳光透过表面的二氧化碳冰块照射，加热了下面的地面。这反过来又导致一些冰升华成气体，从而在冰板内产生压力积聚。当压力过高时，冰会破裂，从而使气体逸出。当气体从冰中渗出时，它会从表面带走一股黑色的灰尘和沙子，留下蜘蛛状的疤痕，当火星夏季冰完全融化时，就会出现这种疤痕。

在这项新研究中，研究人员通过在喷气推进实验室的酒桶大小的房间中重现这些步骤，对基弗模型进行了测试，该房间被称为冰冷环境的脏真空模拟测试台（DUSTIE），它重现了火星的极低温度压力和温度 — 负 301 华氏度（负 185 摄氏度）。

研究小组将模拟的火星土壤放入室内，并用二氧化碳冰覆盖。然后，他们用放置在模拟土壤下方的灯加热混合物，以复制太阳的变暖效果。

美国宇航局代表在声明中写道：“麦基翁经过多次尝试才找到了使冰变得足够厚和半透明的合适条件，以便实验能够进行。”但最终，冰裂开，气体从洞中渗出，持续了大约 10 分钟，然后冰冻的二氧化碳最终消失，留下了一只标志性的蜘蛛。

这项新研究还揭示了基弗模型中的一个隐藏步骤：冰也在地面内形成，导致地面与冰一起裂开。研究人员写道，这可以解释为什么蜘蛛的腿呈锯齿形。

研究合著者、喷气推进实验室的行星科学家塞琳娜·迪涅加 (Serina Diniega) 在声明中表示：“这些细节表明，大自然比教科书上的图像要混乱一些。”

研究人员计划进行类似的实验，以解开有关火星蜘蛛的最大谜团，包括为什么它们在火星的某些地方形成，而在其他地方则不然，以及为什么它们的数量似乎每年都没有增长。