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如果行星没有大气,太阳紫外线就可以直达表面,随着时间的推移,紫外线可能会破坏化学键。
如果有微陨石撞击,又或者行星没有磁场,来自太阳风的带电粒子也会影响行星表面的化学性质。
这样,无大气的行星会经历一系列被统称为“太空风化”
的过程,这些过程会慢慢改变其表面成分。
例如,连接铁和氧原子的键可能被破坏,释放出氧气,留下被称为“纳米铁”
的亚微观纯金属颗粒。
若一颗行星有大气层,那么只有特别大的罕见撞击物才能以高速到达表面。
例如,在地球的大气层中,尺寸小于150米的石质小行星可能会发生解体,由此产生的碎片足够小,会通过摩擦减速。
因此,它们到达地面时,几乎已经失去了所有的初始速度,所以不能形成陨石坑。
微陨星尘,主要是微陨石,也可能是较大陨石摩擦脱落的碎片,以每百万年0.1~1毫米的平均积累速度沉降到行星地面。
这种尘埃对总沉积速率的贡献很小,除了远离陆地的深海海底,微陨星尘通常会完全被其他沉淀物所淹没。
侵蚀和运输
除了对景观产生影响,风、流水和移动的冰(冰川)也会磨损岩石,并将岩石碎片带走。
在化学风化过程中,水也能溶解岩石。
水中溶解的元素可能会重新出现在其他地方,并在新的矿物质中沉淀。
这尤其适用于盐沉积,也适用于许多形式的碳酸盐岩。
但是在地球上,大多数石灰石,即碳酸钙,是由海洋生物外壳的碎片形成的,这证明了将溶解的碳酸盐(或溶解的二氧化碳气体)转变成可以变成岩石的固体物质需要一个重要的生物转化步骤。
火星上的沙尘暴很有名,它在1809年首次被望远镜观测到。
当火星在近日点时,接收到的太阳能比远日点多40%,火星上速度超过每秒20米的风可以将极其多的尘埃吹到空中,以至于大部分火星表面会持续数周被遮蔽。
有时,除了奥林匹斯山的峰顶,几乎看不到火星表面有什么凸出的东西。
由于经常有云聚集在奥林匹斯山,它的峰顶通常看起来是白色的,也因此它以前的名字是奥林匹斯之雪(NixOlympica),意思是奥林匹斯山上的雪。
但这个名字在航天器传回的图像显示这里真正发生了什么以后就被修改了。
从轨道上或地面上都可以看到火星上有许多风的活动迹象(图12),它们以较小的风波纹的形式出现在沙丘和表面尘埃中。
火星上的一些沙丘正在被风不断雕凿,但另外一些的形状可能已经有数百万年没有改变了。
风成沙[2]是火星上有侵蚀存在的一个有力证据。
大气的低密度意味着火星上能够输送沙粒的风速必须比地球上的风快得多,由于这种磨蚀,一些**在外的岩层形成了奇特的形状。
图12 一些沙丘,只缺些等比例的骆驼或棕榈树就像地球了。
事实上,这张照片是由美国宇航局的机遇号火星车在火星表面拍摄的,它从火山口的边缘斜拍到火山口底部的沙丘。
可见区域大约有100米宽
金星的大气密度比地球大得多,其地面气压是地球的92倍,因此,即使是缓慢的风也能使沙粒四处移动。
金星上也有几处沙丘,然而在这里,当风吹起的颗粒撞击基岩时,侵蚀力十分有限,部分原因是因为稠密空气的冲击速度较慢且具有缓冲作用,还有部分原因则是480℃的地表高温会使材料塑性变形,而不是以易碎的方式磨损。
对地球人来说,流动的水通常是最常见的泥沙运输媒介——比如河流中的水,或者海滩上的波浪。
在太阳系中,除了地球,目前没有任何天体的表面条件能让水稳定地保持在液态。
金星太热了。
火星的正午温度尽管远高于0℃,但它的大气层非常稀薄,表面的冰会直接变成蒸汽,而不是融化成水。
有大量的证据表明,火星表面曾经有大量的水流动(图13)。
火星至少经历了与地球相同的极端气候,并且在数十亿年前,它的大气密度和湿度足以导致降雨和灾难性的洪水。
太阳系最大的峡谷系统是火星水手谷(VallesMarineris,水手9号探测器在1971年传回的图像中发现了这个峡谷,并以探测器的名字给峡谷命了名)。
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