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美國太空總署 (National Aeronautics and Space Administration, NASA) 的火星軌道探測器,在上世紀末時曾經在火星 (MARS) 的南極表面拍攝到許多類似巨型蜘蛛的身影,雖然科學家們對於可能在火星上發現原始生物而感到雀躍,可是又感到困惑 —— 對火星的環境是否能孕育出體型如斯巨大的生物存疑,都很好奇那些「神秘生物」到底是什麼

1998 年至 1999 年間,NASA 的火星軌道探測器「火星全球探勘者號」(Mars Global Surveyor, MGS) 上的「火星觀察者相機」(Mars Observer Camera, MOC) ,首次於火星南極表面位置,發現這些被非正式稱為「黑色沙丘斑點」和「蜘蛛」的奇怪小斑點,當時 NASA 及一眾天文學家一時間也搞不清此為何物而引發了熱烈討論,更曾一度認為火星上可能有生命的存在。

2018 年,「火星偵察軌道衛星」(Mars Reconnaissance Orbiter, MRO) 再次拍攝到這些「蜘蛛」,小的直徑僅 20 米,較大的為 160–300 米。

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雖然早在 2011 年 MRO 已偵察到火星在溫暖的月份,其表面似乎存在流動的液態水,不少人也相信火星上可能有原始生命存在,可是又再一次失望了!

有科學家推測,這些「疑似生物」並不是真正的生命體,而是一種火星大氣層「二氧化碳」(Carbon Dioxide, CO2) 昇華過程中所遺留下來的特殊地質特徵痕跡,只是恰巧看起來很像蜘蛛。可是這個「氣體理論」,由於在地球上沒有任何類似的地質特徵,也沒有相關的實驗提供證明,因此仍只屬於假設性質。

而為了驗證此推論,英國公開大學 (Open University) 研究員 Lauren McKeown 於是著手研究,希望透過模擬出火星的大氣環境進行實驗找答案。

他先是在乾冰的中心鑽孔,然後將乾冰懸吊在砂質表面上,最後將整體環境調整至近似火星的大氣壓。當研究人員把乾冰放在砂質表面時,乾冰一接觸就從固體變成氣體,並且從中心的孔洞散出氣體,最後將殘餘的乾冰拿起時,砂質表面上就出現那種像蜘蛛一般的紋路。

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McKeown 推測,主要是因為火星的大氣層中約有 95% 是由二氧化碳所構成,在冬天的時候,二氧化碳就會以「霜」或「冰」的固體形狀存在地表,當火星南極地區進入春季變暖時,氣溫升高解凍期間,令固體的二氧化碳開始氣化〔這個過程稱為「昇華」(Sublimation)〕,在昇華的過程中從裂縫噴發,形成大大小小的「火星間歇泉」(Martian geysers) 或二氧化碳噴流,所以地表上才留下那些像蜘蛛的樹突狀的坑洞紋路。

實驗研究結果已於英國《科學報告》(Scientific Reports) 雜誌上發表,也為這個特殊現象提供了初步證據,不過並不代表已經解開所有謎團,因為「火星間歇泉」(Martian geysers) 與地球上的間歇泉性質完全不同,後者通常與地殼熱液活動有關,而前者則跟地球上任何地質現象無一相似。

然而,目前所有相關研究的地質物理模型,都假設火星上存在某種噴流或類似噴泉的活動,但對於它們的特點以及形成目前仍存有爭議,特別是其反射率和特殊蜘蛛形狀般的「黑色沙丘斑點」外觀,引發了有關包括結霜反射率差異到是否涉及黑色玄武沙粒地質甚至生物作用的各種的猜想。

而且其形成速度也是謎,能在數月、數星期甚至數天的時間裡就能形成,可是這種增長速度在地質學上實在相當罕見,以目前所知,要蝕刻出這樣大的蜘蛛狀紋路是需要多年的時間 —— 尤其是在火星上,因此,對於「火星蜘蛛」的研究只是剛起步而已,火星上還有更多謎團等待我們去解開!

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