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火星巖石表層是記錄大氣—地表相互作用的關(guān)鍵載體，但對(duì)其表面紋理的形成機(jī)制仍缺乏充分認(rèn)識(shí)。鹽風(fēng)化作用是可溶性鹽類在巖石中反復(fù)溶解、結(jié)晶并導(dǎo)致巖石破碎的過程，但在當(dāng)前火星寒冷干旱的環(huán)境下，其具體發(fā)生條件及作用程度有待研究。近日，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等，基于祝融號(hào)火星車的原位觀測(cè)數(shù)據(jù)展開系統(tǒng)研究。研究團(tuán)隊(duì)在沿途的巖石表面識(shí)別出近平行的片狀剝落、彼此嵌合的碎裂塊體及密集分布的凹坑，這些形態(tài)特征與地球上的鹽風(fēng)化產(chǎn)物相似。多光譜數(shù)據(jù)顯示，多塊巖石在凸起邊緣及凹坑周圍呈現(xiàn)藍(lán)綠色裸露區(qū)域，這些區(qū)域的氧化程度低于巖石其他部位，可能代表較新鮮或抗氧化的物質(zhì)。祝融號(hào)獲取的不同地物的短波紅外光譜高度相似，與實(shí)驗(yàn)室光譜對(duì)比分析，并結(jié)合激光誘導(dǎo)擊穿光譜的結(jié)果，指示著陸區(qū)存在以含水硫酸鹽為代表的鹽類物質(zhì)。為評(píng)估鹽類是否具備發(fā)生潮解條件，團(tuán)隊(duì)利用祝融號(hào)火星車的實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)和火星氣候數(shù)據(jù)庫，開展了模擬分析。模擬結(jié)果顯示，在晚春至夏季期間，夜間至黎明前的近地表溫度與相對(duì)濕度，間歇性接近部分吸濕性鹽類的潮解閾值，為這些時(shí)段內(nèi)形成短時(shí)鹽類溶液提供了理論可能。基于上述觀測(cè)與模擬，團(tuán)隊(duì)提出火星塵埃中的鹽分在巖石表面沉積和吸附，并在適宜的溫濕度條件下發(fā)生潮解形成微量鹵水，在后續(xù)蒸發(fā)過程中鹽分重新結(jié)晶，產(chǎn)生的結(jié)晶壓力會(huì)逐步破壞巖石結(jié)構(gòu)，塑造了祝融號(hào)觀測(cè)到的巖石表面紋理。該研究表明，即使在現(xiàn)代火星極端寒冷干燥的環(huán)境條件下，近地表仍可能存在由鹽類吸濕、結(jié)晶及其相關(guān)過程驅(qū)動(dòng)的短時(shí)且微弱的表面改造過程，這為認(rèn)識(shí)現(xiàn)代火星表面—大氣相互作用提供了新的觀測(cè)證據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。論文鏈接祝融號(hào)拍攝石塊（前兩列）與其他火星車和地球石塊紋理對(duì)比（第三列）