火星是太陽系內(nèi)與地球最為相似的天體，風(fēng)是其表面最重要的外營力之一，特別是亞馬遜紀(jì)（30億年）以來，火星表面寒冷干燥，活躍的風(fēng)沙活動塑造了沙波紋、風(fēng)成條紋、橫向風(fēng)成脊、沙丘、雅丹等多種空間尺度和多種形態(tài)的風(fēng)沙地貌（圖1）?；鹦羌扔酗L(fēng)蝕地貌也有風(fēng)積地貌，風(fēng)蝕地貌以雅丹和風(fēng)棱石為主；風(fēng)積地貌以沙丘和沙波紋為主，其中火星的沙丘主要是簡單沙丘?；鹦秋L(fēng)沙地貌時空分布廣泛，蘊(yùn)含的火星氣候與環(huán)境演化信息豐富，因此，火星風(fēng)沙地貌和古氣候特征研究成為火星科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)之一。

圖1.火星表面各類典型風(fēng)沙地貌：（a）沙波紋；（b）沙丘；（c）雅丹；（d）風(fēng)成條紋；（e）和（f）橫向風(fēng)成脊。（a）-（e）為軌道器影像，（f）為“祝融號”著陸區(qū)的火星車就位探測影像。

　　由于風(fēng)蝕過程具有隱蔽性、持久性，且在短期內(nèi)不易被察覺，所以對火星表面的橫向風(fēng)成脊（TARs）的研究存在一定的難度。中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心太陽活動與空間天氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室行星環(huán)境與演化課題組博士后劉佳、劉洋研究員等人通過利用“天問一號”HiRIC（0.7m/pixel）軌道器數(shù)據(jù)進(jìn)一步解譯了“祝融號”火星車著陸區(qū)附近8274條TARs（圖2），并對其長度、寬度、高度以及疏密度等進(jìn)行了量測與研究，計(jì)算TAR樣本的平均高度和密度分別約為1.33 m和3.28，發(fā)現(xiàn)“祝融號”著陸區(qū)附近TARs的空間分布屬于寬間距型。

圖2. “祝融號”火星車著陸區(qū)橫向風(fēng)成脊研究區(qū)

　　其次通過撞擊坑與TARs的空間疊置關(guān)系，對著陸區(qū)附近的TARs形成年代進(jìn)行約束，結(jié)果表明：TARs的形成與演化時期處在火星晚亞馬遜紀(jì)，年代變化范圍約為： Ma到 Ka之間（圖 3）。

圖3. 通過泊松分布法擬合的年代曲線；（a）選擇的樣本撞擊坑在橫向風(fēng)成脊上；（b）選擇的樣本撞擊坑內(nèi)部包含橫向風(fēng)成脊。

　　最后，結(jié)合“祝融號”搭載的氣象儀（MCS）數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代風(fēng)向與促進(jìn)TAR形成的風(fēng)向并不一致，間接解釋了TAR的形成主要由火星古代風(fēng)向主導(dǎo)。導(dǎo)航相機(jī)近距離觀測發(fā)現(xiàn)部分TAR受到侵蝕，蛻變?yōu)榇笊巢y，說明現(xiàn)代多變的風(fēng)場條件正使得TAR不斷的被改造。研究發(fā)現(xiàn)烏托邦平原的TARs不移動的主要原因是在它們的脊線及剖面部分硫酸鹽物質(zhì)發(fā)生了水合作用產(chǎn)生了一定程度的薄層膠結(jié)，將其固定。

　　該研究成果于近期發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Journal of Geophysical Research-Planet上。

　　文章鏈接：Liu, J., Liu, Y., Wan, W., Zhou, X., Zhao, Z., Wu, Y., et al. (2023). Orbital and in situ observation of transverse aeolian ridges at Zhurong landing site. Journal of Geophysical Research: Planets, 128, e2023JE007857. https://doi. org/10.1029/2023JE007857

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