高露洁大学迈克尔·布兰丁 火星上的冰川图片显示了冰中大量的巨砾
火星表面的高分辨率图像表明，碎片覆盖的冰川沉积物是在长时间尺度上多次间断的冰堆积过程中形成的
碎片覆盖的冰川地貌被称为叶状碎片带，在火星上很普遍
目前还不清楚这些低密度脂蛋白是在过去的3-8亿年里，在一个漫长的沉积时期形成的，还是在多次短暂的冰积累过程中形成的
为了解决这个问题，约瑟夫·利维和他的同事使用高分辨率成像技术绘制了火星表面45个低密度脂蛋白上的巨石
这些巨砾通常聚集成横跨所有冰川的带状，类似于古代陆地碎片覆盖的冰川上的巨砾
这些发现指出，在过去的3-8亿年里，冰的积累和推进经历了多次循环，将火星气候变化的证据扩展到了数值模拟提供的2000万年窗口之外
信用:乔·利维/高露洁大学 在今天发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇新论文中，高露洁大学地质学助理教授行星地质学家乔·利维揭示了对火星神秘冰川的突破性新分析
在地球上，冰川在最后一个冰河时期覆盖了地球的大部分区域，这个时期大约在20000年前达到顶峰，然后向两极退缩，留下被他们推下的岩石
然而，在火星上，冰川从未消失，在红色星球寒冷的表面上冻结了3亿多年，覆盖着碎片
利维说:“冰上所有的岩石和沙子都留在了表面。”
“这就像把冰放在所有沉积物下面的冷却器里
" 然而，地质学家还不能断定所有这些冰川是在一次大规模的火星冰河时期形成的，还是在数百万年的多次独立事件中形成的
由于冰河期是由行星轴的倾斜(称为倾角)引起的，回答这个问题可以告诉科学家火星的轨道和气候是如何随着时间的推移而变化的——以及什么样的岩石、气体甚至微生物可能被困在冰里
“在过去的2000万年里，火星轨道参数的确有很好的模型，”利维说
“之后，模型往往会变得混乱
" 利维策划了一项计划，作为一项自然实验来检查冰川表面的岩石
因为它们可能会随着时间的推移而侵蚀，一系列由大到小的岩石向山下移动将会指向一个单一的、漫长的冰河时期
利维选择了45个冰川进行检查，他获得了由火星侦察卫星收集的高分辨率图像，并开始计算岩石的大小和数量
利维说，以每像素25厘米的分辨率，“你可以看到餐桌大小的东西。”
然而，即使在这样的放大倍数下，人工智能也不能准确地确定粗糙冰川表面上的岩石是什么或不是什么；因此，在两个夏天里，利维在10名高露洁学生的帮助下，统计和测量了大约60，000块大石头
“我们做了一种虚拟实地工作，在这些冰川上走来走去，绘制巨石，”利维说
利维一开始很恐慌，因为岩石的大小看起来不是整齐的排列，而是随机分布的
“事实上，巨石告诉我们一个不同的故事，”利维说
“重要的不是它们的大小；这是他们如何被分组或集群
" 他意识到，由于岩石在冰川内移动，它们没有被侵蚀
与此同时，它们以清晰的碎片带分布在冰川表面，标志着火星在其轴上摆动时形成的独立而独特的冰流的极限
根据这些数据，利维得出结论，在过去的3-8亿年间，火星经历了6-20个独立的冰河期
这些发现出现在PNAS，与六名现任或前任高露洁学生一起撰写；高露洁数学教授威尔·西波利；以及来自美国国家航空航天局、亚利桑那大学、菲奇堡州立大学和德克萨斯大学奥斯汀分校的同事们
利维说:“这篇论文是第一份地质证据，证明了火星轨道和倾角在数亿年里可能一直在做什么。”
他解释说，冰川随时间形成的发现对行星地质学甚至太空探索都有影响
他说:“这些冰川是小时间胶囊，捕捉火星大气中吹来吹去的快照。”
“现在我们知道，我们不必钻透地壳深处就能接触到数亿年的火星历史——我们只需沿着地表徒步旅行
" 这段历史包括火星遥远过去可能存在的任何生命迹象
“如果有任何生物标记物四处飘散，它们也会被困在冰里
“与此同时，最终到达火星的探险者可能需要依靠从冰川中提取淡水来生存，他们需要知道，冰川内部可能存在岩石带，这将使钻探变得危险
利维和他的同事们现在正在绘制火星表面其余冰川的地图，希望通过他们掌握的数据，人工智能现在可以接管识别和计算巨石的艰苦工作
这将使我们更接近红色星球的完整行星史——包括火星是否曾经支持过生命这个古老的问题
“要搞清楚火星气候历史的细节，还有很多工作要做，”利维说，“包括什么时候、什么地方足够温暖和潮湿，有盐水和液态水。”
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