探测器拍到奇特照片，科学家：火星上一直在发生不寻常的事

一块奶酪？

火星勘测轨道器在火星表面拍到的一处异常陨坑或坑洞。在这个坑洞周围，存在着大片的冰冻二氧化碳，使得这一地区从太空中看像是一块奶酪。画面中的坑洞，以及坑洞内会有什么，或许会让人感到好奇，但这样的坑洞在火星上实际上并不罕见。NASA / JPL / 亚利桑那大学

从太空中看，火星南极周边地区点缀着许多“奶酪”。科学家相信，这种奇特的地貌，是由二氧化碳干冰和水冰交替沉积而成的。但对于这种构造的形成方式，人们一直都感到困惑。因为一直以来都存在一种认识，认为这样的结构是不稳定的，不可能长期维持。

2020年，一些科学家声称他们破译了“奶酪”的成因：它与火星自转轴倾角的变化，以及由此带来的大气压力变化有关。大气压力的周期性变化，会导致水冰和二氧化碳干冰交替沉降。但当时人们只能做到在百万年的尺度上，对沉降速率进行推断。而火星自转轴倾角变化周期的实际长度大约是这个尺度的1/10。

多年以后的今天，同样是这些学者，已经能够在10万年的尺度上，对火星自转轴倾角的变化，以及由此带来的二氧化碳和水的沉降周期进行建模。他们新建的模型，可以对过去51万年间，水和二氧化碳在火星表面的运行方式进行推断。

火星的两极会以10万年为周期，逐渐指向并远离太阳。这种变化会导致火星各个纬度的地区接收到的阳光，以及它们的温度发生周期性变化。这种周期性变化，会导致水冰从较温暖的地区向较寒冷的地区扩展，而这能够从根本上，推动水在火星全球的长期循环。

层层堆叠的水冰和二氧化碳干冰记录了火星气候的演化史，而火星南极冰盖，是火星表面唯一一处干冰能够全年存在的地方。它们直接记录了水和二氧化碳在火星表面的运动。水冰层的厚度与水汽在火星大气层中的含量，以及在水在火星全球的运动方式有关；而干冰层可以告诉我们过去有多少大气凝固在了火星表面。这一切对于我们认识火星气候变化的基本机制，认识火星地质、化学，乃至生物的演化历史都十分关键。

在让计算机模拟了过去10亿年内的演化过程后，研究人员发现每当火星自转轴倾角的角度趋于变大，水冰层就会变薄；而每当这一角度趋于变小，水冰层就会变厚。

这是科学家在破解火星水循环机制过程中迈出的一大步，也是破解水冰乃至液态卤水在火星表面附近蕴藏量的一大步。火星表面附近究竟蕴藏有多少水，对于我们了解生命在火星上究竟是否存在或存在过同样十分重要。

参考
Layering History Shows How Water and Carbon Dioxide Have Moved Across Mars
https://www.psi.edu/news/marsclimatehistory
A 510,000-Year Record of Mars’ Climate
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/