火星水冰分布特征和研究进展

作     者：刘正豪 刘洋 刘佳 牛胜利 邹永廖 Liu Zhenghao;Liu Yang;Liu Jia;Niu Shengli;Zou Yongliao

作者机构：中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院比较行星学卓越创新中心安徽合肥230026 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2024年第49卷第6期

页      面：2253-2276页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 081803[工学-地质工程] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2019YFE0123300) 国家自然科学基金面上项目(No.42072337) 国家自然科学基金青年基金(No.42202263) 中国博士后科学基金(No.2022M720144) 

主　　题：火星水冰 冰盖 冰川 地貌特征 气候演化 行星地质 

摘      要：火星作为太阳系中与地球相似的一颗行星,它曾经存在活跃的水活动历史,现今火星稀薄的大气和寒冷干旱的气候使得液态水很难存在于火星表面,火星上水大多以冰的形式在南北两极和中纬度区域分布并形成沉积地貌类型.随着国内外深空探测任务的逐年增多,火星上的水冰环境与宜居性越来越受到关注,以极区冰盖、中纬度冰川作用地貌和浅地表水冰升华地貌为重点,对它们的形貌特征、分布情况、成因机制以及与气候的耦合关系进行介绍和剖析.火星中纬度地区水冰地貌的分布与自转轴倾角有关,当火星处于高倾角时,极区水冰会向中纬度表面转移,此时火星转变为寒冷的冰期,中纬度水冰环境区域增加;反之,则极区冰盖区域增加.因此,火星自转轴倾角的周期性改变引起气候的改变,从而导致形成了水冰在火星表面不断重新分布的过程,主要表现为从极区到中高纬度区域水冰阶段性的富集.通过对火星水冰分布特征的总结,加深了对火星水冰环境的认识,同时结合火星水冰的研究现状提出了展望.火星水冰地貌与火星宜居环境以及生命赋存形式息息相关,对火星水冰的研究可以帮助我们深入了解火星的气候演化历史、宜居环境情况等以及为未来的火星探测任务提供支撑.