用户:Areong/火星水文
探测
火星快车号的行星傅立叶光谱仪（Planetary Fourier Spectrometer，PFS）与矿物水冰活动观测台（Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité ，OMEGA）。
水的来源
气候分水岭：35亿年前
第一阶段：潮湿
温暖或寒冷？
热泉
溪流
湖泊
海洋
第二阶段：干燥
洪水
冰河期与周期性气候变迁
现在
水汽与云雾
地形亦会影响水汽分布。塔尔西斯整年的水汽含量都高于周围地区，可能是因为巨大的地形差异造成上升气流，使水汽等物质往此处集中所致。[1]希腊平原内部则在某些季节水汽含量低，这亦可能是地形影响气流所致，尤其巨大的希腊平原对南半球的大气环流有很大的影响。[1]
极冠与冰霜
火星南北极有明显的极冠，曾被认为是由干冰组成，但实际上绝大部分为水冰，只有表面一层为干冰。这层干冰在北极约1米厚，在南极则约8米厚，是冬季时凝华而成，到夏季则再度升华进入大气，不过南极的干冰并不会完全升华。[2]夏季仍存在的部分称为永久极冠，而整体构造称做极地层状沉积（polar layered deposits），和地球南极洲与格陵兰冰层一样为一层层的沉积构造。由轨道卫星的地层雷达测得，北极冠宽达1,100公里，厚达2公里，体积82.1万立方公里[3]；南极冠宽达1,400公里，最厚达3.7公里，体积约1.6百万立方公里[4]。相较之下格陵兰冰原南北长约2,400公里，体积2.8百万立方公里，南极洲冰原宽约4,500公里，体积三千万立方公里。
两极冰冠皆有独特的螺旋状凹谷，推论主要是由光照与夏季接近升华点的温度使沟槽两侧水冰发生差异融解和凝结而逐渐形成的。[5][6]
地下含冰层
冰冻圈（cryosphere）
地表地形
- 完全移除
- 瘤状与波状地形
- 冰举丘
- 贝状地形
南北纬40度以上分布着贝状地形（scalloped terrain）－－扇贝形凹地，面向极区的坡较陡，面向赤道的坡则较缓，深约10至20米，有些深达40米，宽数百米，甚至相连成一大片。贝状地形与冰有关，当地表覆盖着含冰的土层，冰会从热涨冷缩产生的小裂缝处开始升华，接着裂缝逐渐扩大，朝向赤道那面（如在南半球为南面）因为光照较多而升华较多，扩大较快，形成南北不对称的坡度。南半球的贝状地形多集中于希腊平原南方、梅利亚高原北方，尤其是佩纽斯山与安翡翠特斯山北坡，原因是希腊平原巨大的地形差异、在南坡造成的风够强，能吹走冰升华后留下的覆盖尘土使冰暴露而继续升华，另外此处频繁的尘卷风亦加强侵蚀速度。[7]此处贝状地形的密度随海拔升高而递增，则和夏季接近水三相点的气压、温度有关。[7]
另外一个针对北半球乌托邦平原与埃律西昂平原西部的研究指出，该地的贝状地形可能是冰融喀斯特地形（Thermokarst）－－气温高于零度时，地下冰融成水并累积成一个个湖泊，可能稳定维持一段时间（夏季，或自转轴倾角较大时的气候条件下），最后水可能由地下渗出。研究并指出贝状地形可能与撞击坑壁的沟壑有关。[8]
含冰的流动地形
冰河
1970年代海盗号在中纬度发现一些流动状的地形，称为舌状岩屑坡（lobate debris aprons）和线状谷底沉积（lineated valley fill），分布于北纬30至50度，主要位于阿拉伯高地北缘的侵蚀地形（fretted terrain），另外还分布于弗雷葛拉山脉、赫卡特斯山、坦培高地、阿克戎槽沟和艾尔柏斯山脉。[9]
在热带地区的高山－－塔尔西斯山群的阿尔西亚山、帕弗尼斯山和艾斯克雷尔斯山西北坡有大片扇形、舌状沉积，面积约16万6千平方公里，已证实为冰河。[10]
撞击坑中心沉积
撞击坑中心沉积（concentric crater fill）
地形软化
地形软化（terrain softening）
冲蚀沟
冲蚀沟（gully）
生命
火星极冠
火星极冠是指火星南北极有水冰或干冰覆盖的区域，广义更包含两极厚达数公里、由水冰组成的高原，是火星上水冰重要储藏库。水和二氧化碳借着升华与凝结来往于极冠与大气之间，是现今火星气候重要的一环。
大气环境
组成与结构
火星极冠在夏天可见的部分为永久极冠（residual ice cap），秋冬形成、到夏天则消失的部分为季节性极冠（seasonal ice cap）。在表层冰之下，整个北极高原（Planum Boreum）与南极高原（Planum Australe）几乎是水冰与沙互层的构造，称为极地层状沉积（polar layered deposits），再下面则是基底层（basal unit）－－被覆盖的地壳。
季节变化
冬天，气温降至干冰冰点以下，使大气的二氧化碳不断凝结，以直接结霜或降雪的方式在地表累积，并逐渐往赤道扩展至纬度约60度处。
参考文献
- Byrne, Shane, The Polar Deposits of Mars, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2009, 37: 535–560, doi:10.1146/annurev.earth.031208.100101
- ^ 1.0 1.1 The Highs And Lows Of Martian Water Vapour, Aug. 27, 2007, ScienceDaily
- ^ Mars, polar caps The Internet Encyclopedia of Science
- ^ PIA12200: Radar Mapping of Icy Layers Under Mars' North Pole Photojournal: NASA's Image Access
- ^ Mars Express radar gauges water quantity around Mars' south pole ESA News
- ^ Mars Polar Cap Mysery Solved Mars Today .com
- ^ Pelletier J. D. How do spiral troughs form on Mars?. Geology. 2004, 32: 365–367 [2007-02-27]. doi:10.1130/G20228.2.
- ^ 7.0 7.1 Zanetti, Michael; Hiesinger, Harald; Reiss, Dennis; Hauber, Ernst; Neukum, Gerhard, Distribution and evolution of scalloped terrain in the southern hemisphere, Mars, Icarus, 2010, 206 (2): 691–706, doi:10.1016/j.icarus.2009.09.010
- ^ Soare, R.J.; Kargel, J.S.; Osinski, G.R.; Costard, F., Thermokarst processes and the origin of crater-rim gullies in Utopia and western Elysium Planitia, Icarus, 2007, 191 (1): 95–112, doi:10.1016/j.icarus.2007.04.018
- ^ Head, J. W.; Marchant, D. R.; Dickson, J. L.; Kress, A. M.; Baker, D. M., Northern mid-latitude glaciation in the Late Amazonian period of Mars: Criteria for
the recognition of debris-covered glacier and valley glacier landsystem deposits, Earth snd Planetary Science Letters, 2009, doi:10.1016/j.epsl.2009.06.041 参数
|title=值左起第84位存在换行符 (帮助) - ^ Fastook, James L.; Head, James W.; Marchant, David R.; Forget, Francois, Tropical mountain glaciers on Mars: Altitude-dependence of ice accumulation, accumulation conditions, formation times, glacier dynamics, and implications for planetary spin-axis/orbital history, Icarus, 2008, 198 (2): 305–317, doi:10.1016/j.icarus.2008.08.008