研究人员首次成功复制了火星表面奇特的蜘蛛状地形，这一重大突破有望为解开火星静态蜘蛛之谜提供更多线索。

研究人员使用专门的实验室舱模拟火星上的条件，在模拟火星基质中制造了这种裂缝。最终结果与著名的“火星上的蜘蛛”几乎一模一样

美国宇航局的地球科学家们，在实验室中重现了火星上那令人惊叹的黑色“蜘蛛”景象。这一成就让研究团队倍感振奋，并预示着我们将能更深入地了解这些神秘结构的奥秘。

火星上的蜘蛛状地形，是一种广泛分布于火星表面的地质特征。在这些区域，火星表面布满了数百个暗色的裂缝状结构，每个结构都由可能多达数百条的单独线条或“腿”组成。从空中俯瞰，这些紧密聚集的变形区域宽度可超过3,300英尺（1,000米），宛如一群蜘蛛在火星地貌上肆意爬行。

自2003年火星轨道器首次发现这种蜘蛛状地形以来，这种特征便在卫星图像中频繁出现。起初，这些静止的蜘蛛形体充满了神秘感，但科学家们最终揭示了其形成机制：当火星表面的二氧化碳（CO2）冰突然升华时，便会形成这种蜘蛛状地形。

在9月11日发表于《行星科学杂志》的一项新研究中，研究人员利用专门的实验室设备，在较小规模上模拟了这一过程，成功创造出了近乎完美的蜘蛛微型版本。

对于这项研究的主要作者、美国宇航局加利福尼亚州喷气推进实验室的行星地形学家劳伦·麦克科恩而言，这是她五年来致力于重现这些蜘蛛的辛勤努力的结晶。当实验成功的那一刻，她几乎难以抑制内心的激动。

麦克科恩在一份声明中回忆道：“实验成功的那天晚上，实验室经理听到我的尖叫声后冲了进来，她以为发生了意外。”

从太空看，蜘蛛状地形看起来就像数百只蜘蛛在红色星球表面奔跑。在这些图片中，我们从轨道上看到了“火星上的蜘蛛”（左图）和放大到更详细程度的照片（右图）

早在2021年，麦克科恩便领导了一项研究，首次解释了蜘蛛是如何通过一种被称为基弗模型的途径形成的。

该模型揭示了火星春季时，阳光穿透地表二氧化碳冰层，加热下方地面的过程。这进而导致部分冰升华为气体，在冰层内形成压力积聚。当压力达到临界点时，冰层会破裂，使气体逸出。气体在渗出过程中会带走表面的黑色尘埃和沙子，留下蜘蛛状的疤痕，这些疤痕在火星夏季冰完全融化时尤为明显。

在这项新研究中，研究人员在喷气推进实验室的一个酒桶大小的室内环境中重现了这些步骤，对基弗模型进行了验证。这个室内环境被称为冰冻环境肮脏真空模拟试验台（DUSTIE），能够模拟火星的极低压力和温度条件——零下301华氏度（零下185摄氏度）。

研究团队将模拟的火星土壤放入舱室，并用二氧化碳冰覆盖。随后，他们通过放置在模拟土壤下方的灯加热混合物，以模拟太阳的温暖效应。经过多次尝试，麦克科恩终于找到了让冰变得足够厚、足够透明的条件，使实验得以顺利进行。最终，冰层裂开，气体从洞中渗出，持续了大约10分钟后，冻结的二氧化碳完全消失，留下了一只标志性的蜘蛛状地形。

此外，这项新研究还揭示了基弗模型中的一个隐藏步骤：冰也在地面内形成，导致地面与冰层一同裂开。研究人员指出，这一发现可以解释为什么蜘蛛的腿呈锯齿状。

研究的共同作者、喷气推进实验室的行星科学家塞丽娜·迪尼加在声明中表示：“这些细节表明，大自然的实际过程比教科书上的图像要复杂得多。”

展望未来，研究人员计划进行更多类似的实验，以解开关于火星蜘蛛的最大谜团，包括为什么它们在火星的某些地方形成而在其他地方不形成，以及为什么它们的数量似乎并没有每年都在增加。

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