几千年来，风已经塑造了火星的面貌，但它在堆积沙丘，雕刻岩石悬崖或填充撞击坑方面的确切作用直到现在才让科学家望而却步。
在关于沙子如何在火星上移动的最详细分析中，由亚利桑那大学月球和行星实验室的Matthew Chojnacki领导的一组行星科学家着手揭示控制火星上沙子运动的条件以及它们与沙漠上的沙子运动的不同之处。地球。
发表在最新一期“ 地质学 ”杂志上的研究结果表明，不参与控制地球上沙子运动的过程在火星上发挥着重要作用，尤其是景观上的大尺度特征和地貌表面温度的差异。
“由于在火星的不同区域发现了大型沙丘，这些沙丘是寻找变化的好地方，”UA的副研究员兼该论文的第一作者Chojnacki说道，“边界条件控制着高沙 - 火星的通量区域。“ “如果你没有沙子移动，这意味着表面只是坐在那里，受到紫外线和伽马辐射的轰击，这会破坏复杂的分子和任何古老的火星生物印记。”
与地球大气层相比，火星大气层非常薄，其表面平均压力仅为地球上海平面气压的0.6%。因此，火星表面的沉积物移动速度比地球上的沉积物慢。
在这项研究中观察到的火星沙丘高度为6至400英尺，并且发现它们以相当均匀的平均速度蠕动，每个地球年两英尺。相比之下，地球上一些较快的陆地沙丘，例如北非的沙丘，每年以100英尺的速度迁移。
“在火星上，根本没有足够的风能在表面上移动大量的材料，”Chojnacki说。“在火星上可能需要两年的时间才能看到你在地球上一个赛季中常见的运动。”
行星地质学家一直在争论红色星球上的沙丘是否是遥远过去的遗迹，当时的气氛要厚得多，或者漂流的沙子是否仍然在今天重塑这个星球的脸，如果是的话，到了什么程度。
“我们想知道：整个地球上的沙子运动是否均匀，或者某些地区的沙子运动是否会增强?” Chojnacki说。“我们测量了沙丘在火星上移动的速度和体积。”
该团队使用了美国宇航局火星侦察轨道器上的HiRISE摄像机拍摄的图像，自2006年以来一直在调查地球的隔壁邻居.HiRISE代表高分辨率成像科学实验，由UA的月球和行星实验室领导并捕获大约百分之三的火星表面令人惊叹的细节。
研究人员绘制了54个沙丘地的沙量，沙丘迁移率和高度，包括495个沙丘。
“如果没有HiRISE，这项工作就无法完成，”HiRISE团队成员Chojnacki说道。“这些数据并非仅来自图像，而是通过我与Sarah Sutton共同管理的摄影测量实验室得出的。我们有一小部分本科学生，兼职工作并建立这些提供精细尺度的数字地形模型地形。”
在整个火星上，调查发现在结构性的陨石坑，峡谷，裂缝和裂缝中有活跃的，形状为沙尘的沙床，以及火山残骸，极地盆地和陨石坑周围的平原。
在这项研究中最令人惊讶的发现，研究人员发现沙子在体积和速度方面的最大运动被限制在三个不同的区域：Syrtis Major，一个比亚利桑那州更大的黑点，位于广阔的Isidis盆地的西边; Hellespontus Montes，山脉长度约为瀑布的三分之二; 和北极地尔格，北极冰盖周围的沙海。所有这三个区域都与火星的其他部分区别开来，条件是不知道影响陆地沙丘的条件：地形和地表温度的明显转变。
“这些不是你在陆地地质中发现的因素，”Chojnacki说。“在地球上，工作中的因素与火星不同。例如，地表附近的地下水或该地区生长的植物会阻碍沙丘运动。”
在较小的规模上，发现充满明亮灰尘的盆地也具有较高的沙子移动速率。
“一个明亮的盆地反射阳光，并且比周围地区更加迅速地加热空气，地面是黑暗的，”Chojnacki说，“所以空气将向上移动到盆地边缘，驱动风，用它，沙子。“
了解沙子和沉积物如何在火星上移动可能有助于科学家计划未来对不易监测的区域的任务，并对研究古老的，可能适合居住的环境产生影响。