火星探测专题网：http://hxtc.china.cn/

火星的两个极冠都显示出参差不齐的轮廓，蜿蜒的山谷和螺旋状的沟槽使极冠的边缘有了锯齿状的轮廓。科学家认为螺旋状的形成与太阳有关。在火星任何轻微的凹陷处，朝向赤道方向和朝西方向由于受到更强烈的太阳热能，加剧了冰的融化与蒸发。长此以往，这些沟槽变宽变深，成为山谷与峡谷。

北极冠最大的沟槽是一个名为Chasma Boreale的巨大峡谷。它深陷入冰冠长达570公里（350英里），形成一个宽阔的山谷，止于一处名为Tenuis Cavus的地方。在这张用热辐射成像系统的可视波拍摄的图像中显示的就是峡谷终点Tenuis Cavus。

Chasma Boreale大峡谷从其宽达120公里（75英里）的谷口逐渐变窄，到了这里就大约只有35公里（22英里）宽了。图中北面（图顶部）和东面（图右部）显示的崖壁比崖底高出大约1400米（4600英尺）。

在这个巨大的“圆形竞技场”的内壁上堆积了层层叠叠的冰，而在其底部则覆盖了一层深色物质。它们很可能是冻结的沙块和随着风的方向向下行进的流沙丘。

Chasma Boreale的地形特征如此显著，以至于它被规划为火星“极地公园”的一部分。撇开它将带来的可观的旅游收入不谈，Chasma Boreale现在就给科学家提供了一瞥火星气候史的机会。

层层叠叠

火星地轴的倾斜度以及它离太阳最近的季节在十万年的时间跨度里都将变化。这些变化确保了极地地区的巨大变化。比如，在火星地轴具有高倾斜度（更多倾斜）的时候，火星的回归线地区比两极更加寒冷，造成极地冰向赤道方向移动。

在研究火星冰冠分层的科学家正在使用统计数据来识别体现火星气候转变的地形。他们用电脑模拟系统来计算火星地轴的倾斜度以及它在过去一百多万年或者更长时间内的轨道变化。这些轨道变化往往和科学家识别的地形有所关联。

遗址景观

有些科学家认为 ，在火星极冠下方有一片冻结的沙层。他们推想，当风将散落在火星上的风化物吹聚到北方低地，沙子在这片位于极地中心宽阔的低地聚积。这个低地比平均行星半径还要深5公里（3英里）。

如果这个低地中曾经聚集过水，那么水就曾经渗透过沙层。在沙层中的散布的小陨石坑（见左图）为科学家提供了一些线索。这些陨石坑和火星别处在被水渗透的地面的发现的陨石坑一样，有着飞溅状的残片图案。

然后，在某个时期，火星气候发生变化，冠极便开始增高。在北部，不断聚集的冰迅速掩埋了沙层，将其中的陨石坑，山脊，低丘原封不动的保存起来。

如今，当火星气候的钟摆再次挥动，这个久藏地下的遗址景观又从冰冠下重新浮现，展现在世人面前。

四处吹散

极冠周围以及由此向外延伸600多公里（370英里）的地区是一片巨大的沙丘之海。科学家叫它北极erg，也就是阿拉伯语里沙漠的意思。

科学家说，这些沙丘是在冰冠下冷冻的沙层终于变暖而融化，并释放沙粒的时候形成的。沙丘被从冰层上吹下来的冷风带动，沿着山谷和峡谷向下朝极地低地铺展，从而离开冰冠。

小知识：火星极冠

人们把火星南北两极都覆盖着白色的冠状物叫火星极冠。多年的观测表明，它们的大小随季节而变化，不论是火星南极还是北极，这些冠状物都在各自所属的半球进入冬季时开始扩大，而在夏季时缩小。

空间探测器已经肯定：极冠中既有由水凝结成的冰，也存在着由二氧化碳在低温下凝结成的干冰，它是水冰和干冰的混合物。据估计，极冠中保存着的二氧化碳，大体上只及空气中的２０％；所保存的水分则比大气中要多。科学家们估计，如果这些冰全部融化，足以在火星表面形成一个１０多米厚的水层。

火星极冠并不是一整块的，而是分层的，其周边呈台阶式，可能是因为火星上冷暖交替，使得极冠的融化和冻结也不断交替而形成的。

（图片：NASA/JPL/ASU，供稿：ASU THEMIS网站）