火星冰川图片显示其中含有丰富的岩石，而火星表面的高分辨率成像结果表明，被岩石碎片覆盖的冰川沉积物是在漫长的时间内经过多次间断的冰堆积过程而形成的。

美国科尔盖特大学（Colgate University）地质学助理教授、行星地质学家Joe Levy带领国家航空航天局（NASA）、亚利桑那大学、菲奇堡州立大学（Fitchburg State University）和德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家们，公布了一项有关火星神秘冰川的突破性分析成果。相关论文即将在《美国国家科学院院刊》杂志上发表。

与地球上的冰川不同，火星上的冰川从未消融。它们被岩石碎片覆盖，在火星冰冷的表面上冻结了3亿多年。然而，所有冰川是否都在同一大型冰期形成？还是由数百万年间多个独立地质事件造就？地质学家还不清楚。冰期是由行星轴线倾斜的变化（被称为倾斜角）造成的，解决这一问题，也就意味着科学家能了解轨道和气候曾随时间如何变化，以及冰层下可能存在何种岩石、气体甚至微生物。 

Levy计划检测火星冰川表面的岩石。据推测，这些岩石可能会随着时间的推移而逐渐被侵蚀，因而，如果向坡下滚动的岩石由大变小、平稳过渡，最终将指向一次时间跨度极大的冰期地质事件。Levy选择了45处火星冰川进行研究，对岩石的大小和数量进行测算。 

当发现巨石的大小排列并不规律，反而是杂乱无章地分布时，Levy开始觉察到，事实上，这些巨石的奥秘重点不在于它们的大小，而在于它们是如何堆积、聚集在一起的。他意识到，由于岩石在冰川内部移动，它们并没有受到侵蚀。与此同时，它们以碎片的形态清晰地分布在冰川表面，标志着当火星在其自转轴上晃动时所形成的清晰冰流边界。

基于这些数据，Levy最终得出结论——火星在过去的3至8亿年间经历了6到20次不同的冰期，火星上的冰川经历了不同时期的“打磨”。这一发现对于行星地质研究，甚至太空探索，都具有重要意义。 

Levy总结道：“这篇论文是首项证明火星轨道及倾斜角在上亿年间‘所作所为’的地质证据。这些冰川是小小的时间胶囊，它们捕捉到了反映火星大气中漂浮物质的‘快照'。现在我们知道，我们不必深入地壳，就可以了解火星上亿年的历史——我们只需沿着火星表面‘徒步旅行’。”

这段历史中包括火星远古时期可能存在生命的迹象。“如果有任何生物标记物曾被吹动，它们也必定会冻在冰里。要弄清楚火星气候历史中的细节还有很多工作要做，包括火星在何时、何处有着足够温暖、潮湿的条件形成盐水和液态水。”上述问题的答案或许能解答“火星是否曾有生命”这个古老的问题。

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编译：朱明逸  

审稿：西莫 

责编：陈之涵

期刊来源：《美国国家科学院院刊》 

期刊编号： 0027-8424

原文链接：

https://phys.org/news/2021-01-mystery-martian-glaciers-revealed.html 

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