Mars “spiders” recreated in the lab
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劳伦·麦克基翁，美国宇航局喷气推进实验室的博士后研究员，讨论了她复制火星蛛形地貌（也称为火星蜘蛛）的经验。Radiolab的联合主持人拉蒂夫·纳塞尔也加入了行星广播，分享你如何投票命名地球的准卫星。然后，行星协会首席科学家布鲁斯·贝茨在“有什么新闻”中考察了火星上另一种类型的季节性特征——反复出现的斜坡线。在以下网址了解更多信息： https://www.planetary.org/planetary-radio/2024-mars-spiders查看omnystudio.com/listener以获取隐私信息。</context> <raw_text>0 本周的行星广播节目中，火星上的蜘蛛在实验室里被复制了。我是行星协会的萨拉·阿尔-艾哈迈德，我们将继续探索我们太阳系及更远地方的人类冒险。这是一个有点古怪的问题，你有没有想过是什么创造了火星蛛形地貌，或者有些人喜欢称之为火星蜘蛛？我知道我曾经想过。

劳伦·麦克基翁，美国宇航局喷气推进实验室的博士后研究员，将加入我们，讨论她在实验室里复制这种超凡脱俗的地质构造的微型模型的经验。但首先，我们将向您更新我们最近与Radiolab和国际天文学联合会的合作情况。

Radiolab的联合主持人拉蒂夫·纳塞尔将告诉您如何投票命名地球的准卫星。然后，我们的首席科学家布鲁斯·贝茨将加入我们，一起看看火星上另一种类型的季节性特征——反复出现的斜坡线，那些讨厌的RSLs。如果您现在正忙于最后一刻的购物狂潮，我会在行星广播节目的页面上留下行星协会2024年太空礼品指南的链接。

我们那里有一些很棒的东西可以送给您生活中热爱太空的人，还有免费的酷炫太空海报和新的NASA桌面角色扮演游戏的链接。这样你就可以打印它们，让节日季更加太空化。如果您喜欢行星广播，并希望随时了解最新的太空发现，请确保点击您最喜欢的播客平台上的订阅按钮。通过订阅，您将不会错过任何一集充满新奇和令人敬畏的宇宙知识及其在我们心中位置的节目。

2024年4月，我遇到了Radiolab的联合主持人拉蒂夫·纳塞尔。他们的播客利用调查性新闻来解答关于深刻主题的问题，其中一些与太空有关。我和拉蒂夫的友谊始于他孩子卧室里一张太空海报上的错字，这让他踏上了一项疯狂的任务，要正式命名一颗准卫星为金星，Zusevei。

在我听到Radiolab的那一集节目后，我不得不请他来节目中谈谈这件事。当时我不知道的是，这将为我和许多其他人开启一段伟大的冒险。在与国际天文学联合会（IAU）合作的经历之后，IAU是负责监督太空物体命名的组织，Radiolab团队决定将这一机会扩展到全人类。所以我能够做到这一点。

因此，他们开始合作举办一场为地球准卫星命名的比赛。与普通的卫星不同，准卫星实际上并不围绕行星运行。准卫星是与它们相关的行星具有相似轨道路径和周期的星体，但它们实际上是围绕太阳运行的。

从行星的角度来看，准卫星在天空中描绘出奇特的路径。但从更广阔的视野来看，它们围绕太阳运行，并停留在它们的行星附近，在引力的影响下翩翩起舞。准卫星只会在这些世界附近停留有限的时间，然后它们就会漫游到太阳系中的下一个冒险之地。你知道，它们有小行星的事情要做。

这次命名比赛中的准卫星目前被称为164207-2004-GU9。朗朗上口，对吧？这是一颗典型的灰色岩石土豆状小行星，直径约500英尺，它将在未来大约600年成为地球的小伙伴之一。

由于行星协会长期以来一直致力于帮助命名世界和太空任务，我们的首席执行官比尔·奈和我同意加入比赛的评审团。我们帮助将大量提交的神话名字缩减到最终名单。投票现已开始。但请记住，投票将于2025年1月1日截止，因此您需要在接下来的两周内投票。

Radiolab的联合主持人拉蒂夫·纳塞尔接下来将加入我们，讨论比赛以及如何参与。

嘿，拉蒂夫。再次感谢你加入我。哦，我很荣幸。再次感谢你邀请我参加这个节目。我觉得我们已经一起经历了一年的史诗旅程。确实如此，我们即将到达高潮，我们一直在谈论准卫星，与Zuzve的整个冒险。现在你参与了这次与IAU的命名比赛，它终于向公众开放了。是的，它开始了。投票开始了。所以我们大约有2700张选票。

来自近100个国家的名字。然后我们有一个小组来缩小范围。所以现在我们有七个入围者，每个人都可以也应该去投票。网址是radiolab.org/moon。你可以直接选择你最喜欢的那个。谁知道呢，也许也许你会帮助命名一些东西。

你没有经常有机会这样做，尤其是在地球上。但为太空中的天体命名是一个相当复杂的过程。所以一旦你有了所有这些名字，我的意思是，让我们假设我不是这个命名小组的一员。你是。我们非常感谢你的参与。是的，这很酷。我和比尔和我能够参与其中。但是缩小范围的过程是什么样的呢？

很多。所以我们得到了很多。然后基本上我们去除了重复项。我们去除了已经存在的东西。

太空中已经有同名的东西了。其中一个可能是最大的标准是它们必须是神话的。所以很多我喜欢的名字，比如，你知道的，当然，Mooney McMoonface或Quasimundo。有很多非常愚蠢的名字，它们根本不是神话的，尽管我很希望它们是。所以我们也剔除了这些。所以最后，我们有……

我想不到1000个。然后我们考虑了。我们想，好吧，我们要组建一个小组。对我们来说，独自查看太多了。我们希望每个名字至少被两个人看到，为了公平起见。我们找到了一群人，他们非常乐意自愿贡献时间来帮助我们投票和排名。然后一旦我们对这些名字进行了排名……

我们都聚集在一个房间里，你还记得因为你在那里。我们都聚集在一个房间里，人们一个接一个地站起来陈述理由。就像我们每个名字候选人一样。大约有20个候选人有一个拥护者会出来，这个人已经投票了，并且已经阅读了它，阅读了关于它的信息，研究了一点，就像……

只是对这个名字有感觉。所以他们陈述了他们的理由。所以每个名字都得到了聆听。然后在那个房间里，我们投票，然后我们对它们进行排名。最后，我们将这些名字发送给国际天文学联合会，他们基本上预先批准了排名前列的名字。

然后我们也为那些来自土著人民或现在仍然存在的文化的名字做了同样的事情。很多都是已经灭绝的，比如美索不达米亚的名字等等。但是对于现在存在的许多文化，我们……

然后花时间去寻找那些文化的长老，那些代表那些文化的人和机构，我们向他们征求意见，比如这是否很好，这是否冒犯了你，这是否是一种荣誉，我们希望它是一种荣誉，但如果它让人感到冒犯，别担心，我们会把它去掉，所以我们就是这样做的，是的，然后我们得到了这七个名字。

我非常重视这次会议。首先，这是一场太空播客界的名人聚会。所以我坐在那里想，哦，我的天哪，那是，你知道的，我有一点迷妹时刻。有来自《星际迷航》和其他电视节目的演员。但我们也有一些人非常认真地考虑了这样一个事实：我们需要确保我们尊重人们

在这个问题上的文化，我们希望它能尊重他们的文化，并且真正关注多样性，并确保我们认真对待这个过程。我认为这非常有价值。我对人们对待这件事的认真态度印象深刻。就像当拥护者们谈论这件事时，人们也带来了他们自己生活中的东西，感觉人们真的很有爱心，人们带来了很多自己的东西。这真的很鼓舞人心。是的。

人们真的关心这件事。我希望那些浏览网站并看到这些名字的人能够看到这种关心，因为这些名字的神话与准卫星的概念之间有着深刻的联系，无论是在小组评审的人还是提交这些名字的人。已经倾注了如此多的爱。我迫不及待地想看看谁会赢。是的。你可以看到很多像几乎是主题的东西

通过很多名字出现的，比如很多名字都是骗子、变形者或某种临界人物，比如在黄昏时期或生死之间，或者在……嗯，光明与黑暗之间，或者在……呃，人类与非人类之间等等，所有这些都在中间的人物，就像这是一个如此梦幻般的名字阵列，而且，

而且来自这么多不同的地区，这真的，真的令人印象深刻。我们发布了这个名字征集，世界各地的人们都参与了，你知道的。所以，是的，所以我希望人们会发现它，他们会找到一个真正能打动他们的名字。人们还有多久可以投票？基本上整个12月。直到新年，直到1月1日，投票都是开放的。

之后会发生什么？现在你必须，你知道的，实际上要颁奖了。你们会举行某种仪式吗？是的，1月份有一个日期，它将在IAU发布的公告中公布。在那里将首先公布。与此同时，我们有望在我们的播客上公布。你们显然可以自由地公布。但我们准备从这个中选出一个很棒的名字。我真的很期待。

我真的很期待。值得庆幸的是，至少对于评审部分来说，大部分艰苦的工作已经完成了。现在你只需要坐下来，看着人们投票，看看会发生什么。是的，是的，这是真的。所以这是我们正在考虑的部分，比如，我们需要告诉尽可能多的人。我们需要告诉很多学生。我们需要告诉那些通常不会关心这类事情的人。就像，这是那一刻，出去告诉每个人，因为每个人都被邀请参加派对。

好吧，你听到了。出去告诉每个人。我一直告诉我的所有家人，我的所有朋友，让他们投票，因为这是一个特殊的时刻。你不会经常有机会命名一颗准卫星。你不会经常有机会命名一个太空天体。而这个天体将与我们共存多久，至少600年？至少600年。所以这绝对是，有多少代人？就像，是的，这个东西会比你活得长，它会比现在地球上所有活着的人活得长。

好吧，像往常一样，我会在这个行星广播网页上添加一个指向实际投票的链接。再次感谢你过来，参与这次旅程，并与我们所有人分享，因为即使只是听到最初的Zuzve事件，我也玩得很开心。现在我们在这里。

命名一颗准卫星。好吧，谢谢你。我觉得你和你的节目，你的听众和整个行星协会，就像你们都在为我们加油。是的，它也为我们的太阳帆增添了动力，你知道的。所以谢谢你。谢谢你这样做。我希望当我们最终选定名字后，你会回来向大家宣布。哦，是的。哦，我很荣幸。哦，我等不及了。谢谢，拉蒂夫。谢谢你。非常感谢。

火星表面是一个充满活力的地方，科学家们发现了许多奇特的特征，这些特征与地球的地质构造不同。但这很有道理，对吧？火星上发生着许多在地球这样宜居的、水资源丰富的世界中不会发生的事件。今天，我们将看看“蛛形地貌”，也就是媒体喜欢称之为火星“蜘蛛”的东西。但别担心，据我们所知，火星上并没有真正的蜘蛛。但这些分支状的构造确实看起来很像蜘蛛。

蛛形地貌于2003年首次被轨道航天器观测到。主要的假设是它们是由二氧化碳冰（也称为干冰）的季节性升华造成的。在冬季，二氧化碳从大气中凝结到火星表面，形成一层半透明的冰。

你主要会在该行星的两极看到它，但它也会发生在其他地方。在春季，阳光穿透冰层，加热下面的地面，导致冰层从底部升华并变成气体。气体积聚压力，使冰层破裂并喷发，携带灰尘和沙子，留下蜘蛛网状的槽沟。

这种二氧化碳沉积到表面、从固体直接升华成气体并改变周围地形的过程被称为Kiefer模型。该模型被广泛接受，但所涉及的确切过程尚不清楚，因为我们还没有近距离观察过这种地质构造。你会注意到，我们从未向火星南半球发射过探测器或着陆器。原因有很多，但那是另一个话题。

这里重要的是，蛛形地貌形成于南方，所以我们从未能够近距离研究它们。但这是第一次，美国宇航局喷气推进实验室的一个研究小组成功地在实验室中复制了蛛形地貌的形成。

今天，我邀请到了这篇详细介绍这些实验的论文的第一作者劳伦·麦克基翁博士。劳伦是一位来自爱尔兰都柏林的行星地貌学家。她在实验室里研究火星和木卫二等星球的冰面过程，以便我们可以将它们与航天器数据的成果进行比较。她的团队的新论文“对火星Kiefer模型的实验室规模研究”于2024年9月11日发表在《行星科学杂志》上。

感谢你的加入，劳伦。非常感谢，萨拉。很高兴来到这里。

我还记得，我认为是在2003年，关于火星上这些蜘蛛的第一个故事开始出现。每当火星上出现一些奇怪的东西时，我看到一张脸，我看到一座金字塔，它都会成为新闻，对吧？但这些不是真正的蜘蛛。那么我们在这里讨论的是什么呢？是的，后来人们用更科学的术语“蛛形地貌”来代替媒体文章中所说的我们在火星上发现了蜘蛛。

但在口语中，我们称它们为蜘蛛，因为它们是这些具有腿的奇特的放射状特征。所以它们在结构上让人想起了蜘蛛。这些东西有多大？是的，它们的大小可以达到一公里。是的，它们在不同的形态、外观、腿的数量和整体直径方面差异很大。所以它们的范围从几十米到超过一公里不等。

它们到处都有吗？我的理解是，我们主要在南半球发现了它们。是的，主要在南半球。所以最初发现的蜘蛛散布在南极冰盖周围，它们最初是在2003年绘制地图的。但最近，我认为是在2016年左右，我的合作者安雅·波尔扬基娜发现了其他被称为树枝状槽沟的特征，这些特征位于沙丘之间的区域。

它们看起来像蜘蛛，所以它们是不同类型的蜘蛛，但它们实际上是在今天形成和生长的。我的博士生导师玛丽·伯克博士发现了被称为沙沟的特征，这些特征形成在沙丘上。它们也同样是较小的树枝状特征，看起来有点像蜘蛛。它们在今天形成，但会被风抹去。

但是南极冰盖周围的那些，最初人们认为它们每年都在生长。但在过去二十年观察它们的过程中，我们没有看到它们生长、延伸或新形成，那些。所以有趣的是，我们有这些不同类型的蜘蛛。

这很有趣，因为如果较大的蜘蛛实际上并没有随着时间的推移而生长或繁殖，这是否表明这些实际上是较旧的特征，可能是由季节性变化造成的，但我们看到的那些是……

不是每年都在创造？可能吧，是的。这就是我在喷气推进实验室的博士后研究中目前正在探究的内容。这是可能的，因为我们看到每年都有扇形和斑点从它们的中心和腿部散发出来，但我们没有看到南极周围的那些生长或新形成。所以这表明它们可能是在过去的某个气候时期形成的。

因此，更多地了解它们的形成可以让我们了解过去气候的季节性动态，而我们对此知之甚少。当你发现它主要位于火星南半球时，这更令人困惑，因为北半球和南半球之间的海拔变化如此之大。考虑到我们甚至无法在那里着陆探测器，因为着陆要困难得多，试图更好地了解这些条件一定很复杂。

是的，是的。所以有很多不同的环境原因可以解释为什么它们会在南极形成，而不在北半球形成。现在，我们在北半球的沙丘上确实有沙沟。所以我目前在喷气推进实验室做的实验室工作是为了试图了解蜘蛛的形成方式及其局部条件之间的相互作用。

这是一个非常奇怪的情况，因为它表明，虽然火星与地球如此相似，但存在着对我们来说如此陌生的地形构造。我们在地球上没有见过这样的东西，对吧？没有。事实上，你知道的，我过去总是用一句话来开头我的所有论文，你知道的，蜘蛛与地球上看到的任何东西都不一样。

我不想偏离主题太远，但在过去的几年里，我开始对被称为湖星的特征非常感兴趣，从图案上看，它们看起来像蜘蛛。它们是地球上湖冰上发现的树枝状特征，它们是由完全不同的过程形成的。

但它们的图案与蜘蛛非常相似。因此，为了保持我所做的唯一研究，这种非常独特的自然图案，我也开始研究这些特征。

在我阅读你的论文之前，我从未见过这样的东西，这很有趣，因为它们显然是由非常不同的过程创造的。在火星上，许多这些特征是由二氧化碳冰创造的，我们稍后会讨论。但我真的鼓励任何收听节目的朋友，如果可以的话，请查看这篇论文，因为湖星与所有这些奇怪的蜘蛛构造的图像，看到它们真的很酷。谢谢。你是如何进入这个研究领域的？

从我13岁左右开始，我就想成为一名行星科学家。我看到了一则关于土卫二喷流探测的新闻报道。

这让我着迷。我还记得我走过电视机旁，当时我妈妈正在看爱尔兰新闻，看到这颗小小的冰卫星从它上面喷发出巨大的喷流。我想，哇，这太迷人了。我开始访问美国宇航局的网站，并在爱尔兰学习更多知识。然后我在大学学习了物理学和天文学。

我开始对冰面过程特别感兴趣。所以，你知道的，从土卫二开始，它把我带到了火星。所以我的……

博士生导师刚刚从美国搬回爱尔兰，我最终和她一起工作，她有一个很棒的项目，基本上是关于火星上被称为线性沟壑的特征，研究它们的形成。所以实际上，我目前的博士后导师塞雷娜·迪内加博士正在与玛丽一起工作，他们正在测试滑动二氧化碳块假设，该假设表明

二氧化碳块从沙丘上断裂并滑下沙丘斜坡，形成这些非常奇怪的蜿蜒特征。

被称为线性沟壑，所以是蜿蜒的线性。在我的博士学位中，我的工作是在实验室里测试它们末端坑的形成。基本上是获取干冰块，并将它们放入一个抽真空以去除任何湿度的容器中，并将它们放在沙状材料的颗粒状基质床上，并研究二氧化碳是否会挖掘并形成我们在沙丘上看到的这些坑。

然后有一天，我正在进行一项实验，我轻轻地将冰块抬起来，玛丽对我说：“你知道那些特征是什么吗？在冰块下面有一些奇怪的、你知道的、蜿蜒的树枝状通道。”

我说，这很酷，你知道的。玛丽说，你知道那些是什么吗？我说，不知道。她说，哦，它们看起来像沙沟，我研究火星上的特征。我说，哦，哇。所以我深入研究，然后我开始痴迷于沟壑和蜘蛛。然后我的博士项目改变了方向。所以这实际上是一个意外的发现，这太棒了。所以我研究了线性沟壑和蜘蛛。

我认识了一些研究它们的重点研究人员。Candy Hansen，很荣幸能和她一起工作。还有喷气推进实验室的Sylvain Picu，最初绘制蜘蛛地图的人。所以最终在博士毕业后，我联系了塞雷娜，问她我是否可以和她一起做一个博士后项目。所以我们组建了一个小组，提交了一份美国宇航局的提案，以进一步研究蜘蛛。

所以该项目的主要目标是试图了解不同环境约束对其形态和活动的影响。例如，粒度、它们周围大气中是否存在灰尘以及在冰中形成、顶层基质中是否存在水冰等等。这如何影响蜘蛛的形态和相对活动？反过来，我们可以利用蜘蛛的外观

来更多地了解它们形成的局部条件。这就是关键所在，因为这些东西并不是到处都出现，对吧？一定有非常具体的局部条件造成了它们。它主要是这种二氧化碳冰。

那么它是如何形成的，我们在什么条件下会看到这种情况发生呢？所以火星的大气主要成分是二氧化碳。大约超过95%是二氧化碳。在冬季，它以冰和霜的形式下降到地面，不同的霜类型。然后在春季，它升华或直接从冰变成气体。

所以这个季节性循环形成了许多我们在地球上并不完全熟悉的独特特征。我们可能有类似的类似物，引号中的类似物。但因为我们在地球上没有这种自然发生的现象，这就是为什么我们需要进行类似的实验室实验，并试图在实验室中再现二氧化碳冰。

而它创造出我们在地球上看不到的这些特征的原因是因为它在升华，而不是因为它只是在融化？是的，是的。所以它直接在地表变成气体，这导致很多东西基本上都消失了，它扰乱了地表，你得到了各种各样奇怪而奇妙的季节性动态。

直到我阅读了你的论文，我才了解了Kiefer模型，你正在使用它来弄清楚这些东西是如何创造出来的步骤。你能谈谈Kiefer模型是什么以及它的步骤是什么吗？当然，是的。所以Kiefer模型是为火星上蜘蛛的形成提出的主要模型。所以在春季，人们注意到蜘蛛顶部出现了许多深色的扇形或斑点。所以你有这些

你知道的，非常美丽的树枝状蜘蛛状图案，然后在它们上面出现深色的斑点。所以有人认为这些斑点出现在蜘蛛顶部半透明的冰层上，因为蜘蛛的位置非常寒冷，以至于即使它看起来不太像霜，实际上也存在二氧化碳，它实际上是透明的。

所以Kiefer模型认为，在冬季，半透明的板状冰出现在蜘蛛位置的顶部。

然后在春季，阳光穿透冰层，加热冰层下面的风化层。这最终会导致冰层底部的气体或冰变成气体。然后这会导致压力积聚，最终冰层破裂。然后冰层下面的气体冲向裂缝。所以在它经过的地方，它雕刻出这些树枝状的通道。

这是高速气体，所以它会夹带冰层下面的风化层，并以你春天看到的这些深色扇形和斑点的形式将其沉积在顶部。所以是的，基本上这就是Kupfer模型。但是这些构造非常大。如果你能站在火星表面的这个地方，比如说，我们需要100年，无论多少年才能到达那里，

劳伦·麦克基翁，美国宇航局喷气推进实验室的博士后研究员，讨论了她如何在实验室中重现火星蜘蛛状地形（也称为火星蜘蛛）的经历。Radiolab 的联合主持人拉蒂夫·纳塞尔也加入了行星广播，分享你如何投票为地球的准卫星命名。然后，行星协会首席科学家布鲁斯·贝茨在“最新消息”中关注了火星上另一种类型的季节性特征——反复出现的斜坡线。在以下网址了解更多信息： https://www.planetary.org/planetary-radio/2024-mars-spiders 请访问 omnystudio.com/listener 获取隐私信息。</context> <raw_text>0 我们是否知道这是一个不太令人印象深刻的过程，或者你实际上会看到物质从这些东西中喷射出来？这是一个非常好的问题。我很想看到羽流。是的，物质被挖掘出来，然后以羽流或间歇泉的形式运输到顶部。我很想从侧面亲眼目睹一次。特别是，Candy Hansen 多年来一直在领导寻找间歇泉的努力

行动中的羽流，但它们非常难以捉摸。而且，你知道，没有任何强有力的确凿证据表明羽流正在活动。因此，有些羽流可能过于弥散，难以捕捉。然后，在看到它们方面，也是一个时间问题。但它们是爆炸性的还是弥散性的，这是一个有趣的问题。而且在过去的的气候体系中，它们可能具有更活跃的条件。

蜘蛛图案可能是在少数几次事件中形成的，或者它们今天可能是在多次事件中形成的。但蜘蛛的生长速度可能太慢，以至于我们目前还无法探测到。

太阳系中有很多过程，我都希望能够亲眼目睹。你知道，这些创造，还有土卫二上的羽流，或者如果你能站在木卫一上而不变成某种东西，你知道，那将是令人惊叹的。但是……

我们不得不依靠想象力，而我们还不能去参观，这令人吃惊。是的，是的。但我们可以用轨道器看到很多这些过程，特别是 HiRISE 为我们提供了对火星上季节性变化的绝佳视野。其中一些图像是美丽的。我鼓励你的听众查找 HiRISE 并访问该网站，你可以看到一些关于季节性变化的令人惊叹的图像。

这也是一件事。我想知道是否真的有任何这些地层形成的例子隐藏在数据中，但我们只是还没有能够找到它，因为 HiRISE 有如此多的图像。是的，可能。实际上，在我的博士学位期间，我一直在寻找坑的生长。再次回到线性沟壑，我试图看看坑是否逐年变宽。所以我一直在寻找

试图看看几年之间是否有任何变化。在一两张图像中——其他人之前也检测到过这一点，但亲眼看到新的图像很酷——那里看起来像是被困住的小块二氧化碳实际上正在扩大坑洞。在一张图像中，你会看到一块二氧化碳，然后它就消失了。然后在后面的图像中，坑实际上变宽了，这表明二氧化碳升华使坑变大了。

所以这很酷。这很酷。我们谈论的是多厚的冰层才能创造这些？因为我想象，你知道，如果你处理的是你试图缩小的这些宏观条件，那么在实验室中制作一个类似物是很困难的。是的，是的。在实验室里，我们处理的是小规模的，这是一个问题。你试图把一些东西，你知道，10 倍。

这些特征的大小从几十米到几公里不等。你试图把它缩小到腔室里这个小小的盒子。所以那里也有局限性。在实验室里，我们一直在试图复制场景，Kiefer 的蜘蛛模型，并试图冷凝二氧化碳并在实验室里培育蜘蛛。所以我们一直在培育……

我们一直在培育中心厚度达约一厘米的冰。我们对蜘蛛形成的位置和今天冰的厚度类型没有很大的界限，但规模显然要大得多。短暂休息后，我们将立即回来。

大家好，我是比尔·奈。感谢像你这样的人的支持，2024 年对行星协会来说又是伟大的一年。今年，我们在德克萨斯州山区举办了 Eclipsorama 活动，庆祝太空的自然奇观。我们数百人，来自世界各地的成员，聚集在一起见证了全食。

我们还在帕萨迪纳的总部举行了寻找生命研讨会，并邀请专家们聚集在一起分享他们关于宇宙中生命的研究所得和想法。最后，在十多年的倡导努力之后，“欧罗巴快船”任务发射升空，正朝着木星系统前进。

在您持续的支持下，我们可以将我们的工作持续到 2025 年。当您今天捐款时，由于行星协会一位非常慷慨的成员的特别匹配挑战，它将被匹配高达 10 万美元。

您的捐款，尤其是在加倍后，对于扩大我们的使命至关重要。现在是时候在年底前 planetary.org/planetaryfund 产生影响了。作为行星协会的支持者，您使太空探索成为现实。谢谢您。

鉴于火星的气候变化如此之大，确定这些东西何时以及如何形成一定非常困难。今年早些时候，当我了解到火星的轴向倾角随时间变化的程度时，我感到很困惑。这使得很难确定这些东西形成的时间。是的，完全正确。因此，火星的气候随着时间的推移发生了相当大的变化。这些蜘蛛可能是过去气候体系中季节性动态的窗口。

我们对此知之甚少。因此，探究它们与当地条件的关系以及冰的厚度如何影响它们的形态非常有趣？你知道，是否存在一个特定的冰厚度，在这个厚度下它们停止生长或对它们的生长更有效等等？

是的。在某些时候，冰一定变得非常厚，以至于很难让物质出来。但也许那时它只是更具爆炸性，并产生更明显的情况。是的，可能存在一个冰厚度，在这个厚度下冰变得太重而不会爆炸。可能存在冰厚度、半透明度和冰下晶粒大小的最佳条件，以及顶部风化层中是否存在水。

水会如何改变这种相互作用？因此，我们认为风化层孔隙空间中水冰的存在会导致它不易被冲刷，我想。因此，如果你的材料比较松散，那么高速气体更容易从它旁边呼啸而过并将其训练。但如果它真的用水冰胶结在一起，我们认为它不利于蜘蛛的形成。是的。

鉴于该地区条件随时间的变化方式，与其试图弄清楚目前火星上创造它们的条件，不如在实验室中复制它，然后找出火星上满足这些条件的点，以确定它们何时以及如何形成，这可能更有意义。是的，实际上在实验室里，我们有一些令人惊讶的结果，当我们种植二氧化碳时，我们正在将二氧化碳流入真空室，并且

所以真空室被称为 Dusty。这是一个反义词。我必须给它命名。所以这是关于我自己的一个有趣的事实。等等，你必须给 Dusty 命名？是的，我必须给 Dusty 命名。这是我在 JPL 最自豪的成就之一。它代表脏乱的真空模拟测试平台，用于冰冷的环境。

我想称它为 Dusty，因为它确实会变得非常脏。这是一个肮脏的热真空室。你可以一定程度上在里面玩冰和灰尘，因为有些东西对泵有害。因此，该腔室用于模拟火星或其他行星表面的尘土飞扬或冰冷的表面过程。它最初用于凤凰号 RASP 工具的初步原型测试。

这非常酷。我觉得我正在与历史的一部分一起工作。是的。除了它之前没有名字，尽管自凤凰号以来就存在？我认为它被称为 117 号楼的“两英尺腔室”。是的。是的。所以我认为，这必须有一个名字。这是一个非常酷的腔室。是的。

我们最近对其进行了升级，希望更多的行星科学家将其用于模拟实验。所以我参与了一项努力来做到这一点，与 JPL 的一些优秀的工程师一起工作。所以我说道，好的，伙计们，我们必须给它起个名字。这是否是一种最佳用途的情况……

用于火星，你会为其他世界创建类似的设施，所以它有点预设为这些条件？或者你只有一个可以拨号的，你知道，今天我想让它像土卫二一样。这是一个好问题。是的，该腔室已被修改用于其他实验，用于与我参与的小天体相关的实验，由 JPL 的 Jennifer Scully 和 SWERI 的 Michael Poston 领导。

所以这是一些非常有趣的关于在腔室中观察瞬态盐水活动的工作。因此，这些条件的压力要低得多。然后还有一些人在进行实验，他们使用涡轮泵将腔室的压力降低到低于火星压力。

哦，伙计。我觉得我会玩得很开心。每次有人告诉我他们在实验室里做这些实验时，我都会说，我想去向陨石射击东西，或者把它放在你创造的奇怪的泰坦腔室里。这听起来很有趣。是的。我很快就会有我自己的实验室，在那里我会拥有我自己的两个真空室。所以我会有很多空闲时间，你知道，如果我对某些事情感到好奇，就把它放进去测试一下，这将是很棒的。我期待着。

这将非常有趣。拥有你自己的两个真空室而不是一个，你会玩得很开心。是的。我将拥有两个独立的真空室，这样其中一个比脏的那个更干净一些，因为你知道，你会遇到泵的问题，并试图保持它在更清洁的条件下健康。在这些腔室中，你校准的最重要的参数是什么，以确保它尽可能像火星一样，用于这种实验？

你基本上是在试图控制压力和温度，试图让它像，好吧，对于我的火星冬季或春季条件的应用。因此，目标是火星的平均压力在 6 到 10 毫巴之间，然后针对二氧化碳会在表面凝结的温度，这已经被我的合作者 Anya 在她之前的实验中确定。所以她有一张漂亮的图表

显示二氧化碳将在其半透明形式下沉积在表面的位置。所以我们基本上有这个作为参考，并且只针对这些温度和压力。因此，你可以用液氮冷却腔室，液氮流过腔室底部的一个冷却板。然后还有一个罩子，它也流过罩子，冷却天空，这对于火星极地实验非常重要，因为

如果你冷凝二氧化碳而天空太热，它就会从顶部升华。所以 Dusty 是一个不错的腔室。它的大小合适，并且可以达到合适的温度条件，用于研究火星上的二氧化碳过程。

你使用了什么类型的风化层模拟物来进行实验？是的，所以我们使用了火星莫哈韦模拟物。JPL 上有很多这种模拟物。这些大桶的 MMS 就放在那里，所以这很好。所以我们使用了它，在我们目前正在进行的一些实验中，我们实际上对其进行了筛选，以观察不同晶粒尺寸对冷凝的二氧化碳以及可能的形态或羽流活动的影响。

是的，我想象如果它更粗糙，你必须有一个非常强大的喷射才能将其喷射出来。是的，所以羽流最终变得更弥散的是较重的颗粒，而较细的颗粒，羽流到达腔室顶部，并且它们继续前进。是的。我的意思是，鉴于这些地层的规模，我个人猜测它可能更尘土飞扬，更小，但谁知道呢？我的意思是，我还没有去过火星。是的。

是的，这很酷。所以你最终在一个容器中得到这种火星模拟物，在这些类似火星的条件下。

然后你试图在顶部创造足够的二氧化碳冰。你是如何试图创造这种情况的呢？在 Kiefer 模型中，阳光照射进来，这正是产生热量，实际上使冰从底部升华的东西？你是如何重现的呢？是的，好问题。阳光步骤是下一步。我非常兴奋最终能够使用类似太阳模拟器的东西。

但是这些实验非常困难。我们已经采取了多个步骤来进行这些实验。我第一次研究火星上蜘蛛形成的实验是在 2018 年左右进行的，我认为。

在我英国开放大学的博士学位结束时。我们只是得到了二氧化碳块，并在中心挖了洞。我们让它们与室温沙子接触。我们观察了蜘蛛图案。然后下一步是尝试自然地冷凝二氧化碳，这本身就是一个完全不同的过程。所以在 JPL，我们一直在

试图找出冷凝二氧化碳然后从底部加热它的正确方法。所以我们一步一步地做，因为在实验中，如果你同时尝试太多未知的事情，那就会一团糟。我们做的最后一个实验，我们在火星风化层模拟物上冷凝了二氧化碳，我们在基质下方使用了小加热器。

所以它不像我们希望的那样准确地达到火星上的过程，但我们正在努力。所以我们在表面下方嵌入了这些小条状加热器。一旦腔室被抽空并冷却到火星的正确条件，我们就流入了二氧化碳气体。

我们在大约四个半小时内建立了这一层二氧化碳。我们实际发现的是，二氧化碳扩散到基质的顶层。Kiefer 模型表明，你有一层二氧化碳冰在表面，但并没有真正研究二氧化碳如何实际扩散到顶层以及这如何影响动力学。所以实验的一个相当令人惊讶的结果是，当我们启动加热器时，

加热器实际上正在加热嵌入基质顶层的二氧化碳冰。所以如果你实际上取出实验后的一块基质，你可以看到它非常致密。你知道，基质材料中含有冰。然后你还有一个顶层。当你把它拿出来时，它看起来像一个开放的三明治。你可以看到风化层被胶结在一起，然后你有一个漂亮的白色顶层

最初是表面上的半透明冰。所以是的，当我们启动加热器时，实际发生的事情是基质内的二氧化碳破裂了。

所以我们得到了这些裂开的蜘蛛状图案，这与我在博士学位中看到的蜘蛛非常不同，后者纯粹是由表面冲刷形成的。所以我们想，哦，也许这是某些类型蜘蛛形态的另一种形成机制，因为你有一系列不同的蜘蛛形态。其中一些有

我实际上已经计算过了。这是一项乏味的工作。然后其他的，你知道，它们有非常宽的中心，它们可能有 10 个分支，你知道，没有很多分支从它们那里延伸出来。火星上的一些蜘蛛，特别是前面提到的树枝状槽，

在沙丘间物质上，它们看起来有点像裂缝。它们的形态与我们在实验室中看到的相似。因此，我们提出了一种关于另一种蜘蛛形成机制的新假设，其中存在二氧化碳冰或水冰。我们必须在实验室里研究水冰的升华。但基本上，如果你让冰从风化层内部升华，你就可以得到这种裂纹形态。

物质的晶粒尺寸是否会改变其中有多少最终被这些干冰块填充？这是我们现在正在撰写的一些工作。所以，是的，对此的一个偷看是，它似乎确实会影响冰的生长。在某些晶粒尺寸下，对于较粗的晶粒尺寸，二氧化碳确实会扩散，但不会

达到太大程度。顶层冰更容易从侧面生长。然后对于较细的晶粒尺寸，冰似乎在实验室中从底部向上生长。但重要的是要注意，实验室中的条件与火星上的条件略有不同，对吧？我们从底部冷却。所以我们有一个火星风化层模拟物托盘，我们把它放在一个液氮冷却板上。液氮一直在从底部冷却它。

在火星上，我们认为没有任何东西从风化层下方冷却。因此，条件略有不同，热梯度也会不同。因此，你必须对所有事情都持保留态度。

这就是为什么我如此难过，因为 InSight 上的鼹鼠探测器未能像我们希望的那样深入地下。因为了解土壤的更多热特性，我的意思是，我相信它会因地而异。但即使是这些数据也将在此处成为一个很好的参考点，以及许多其他研究。是的。是的。是的。那么在你完成这个实验时，它实际上是什么样的呢？是的。

是的。所以当我们完成实验时，我们在一些实验中让羽流继续进行，只是为了看看它持续了多久？它到达了腔室的顶部吗？我们让它继续进行。当你让羽流继续进行时，你就会擦除表面物质，因为灰尘会落回表面，你无法看到它实际上形成了什么。这也是实验的另一个有趣的见解。它让我们开始思考，好吧，

羽流活动的时机将决定所产生的特征是否被保存下来。在一些实验中，我们让羽流持续运行，腔室里充满了灰尘，顶部的冰也充满了灰尘。然后在其他实验中，当我们看到裂缝形成时，我们停止了加热器，因为我们想保存它们。

所以我们非常小心地回填腔室。所以回填基本上是让氮气进入腔室。你可以使用空气，但这会引入水蒸气。所以用氮气回填并再次将其提升到大气压。所以当你处于大气压时，门就会打开，你可以向内看。

是的，在这些情况下，我们有一些冰留在表面。表面上有一些二氧化碳冰残留。如果你挖进去，你可以取出一块。论文中有一些我拿着其中一块的图片。你可以看到表面上有一层二氧化碳冰。然后就在加热器所在的地方，你可以看到由活动形成的裂缝。是的。

我还读到有一些有趣的晕圈形成。那些是什么？是的，所以在加热器的边缘，有一些白色的圆形晕圈。所以我们也得到了扇形和斑点。所以你可以在表面看到落到冰上的物质看起来更暗。然后在加热器周围，我们有这些

明亮的霜状边缘。所以我们认为，一些从腔室大气中的羽流中飞起来的灰尘，一些二氧化碳基本上粘附在灰尘上，并在合适的温度条件下落到加热器周围，并形成三角形的霜晶体，形成这些晕圈状的特征。我们确实看到了

在火星上被称为煎蛋的物体上，有一些晕圈状的特征。这是一种特殊的斑点类型，你可以在蜘蛛或其他地方的顶部看到传统的暗斑。它们周围有这些白色的环。所以我们没有过多地研究它们，但它们仍然是一个有趣的观察结果。

是的，了解它们的持续时间以及我们是否可以将它们作为近期活动迹象来寻找，这将很有趣。是的，是的。我对更好地限制它们形成的条件很感兴趣。是的，这真的很酷。接下来会发生什么？我知道你现在将尝试用……

更像太阳的条件而不是加热器来复制它。但你还对改变哪些其他事情感到好奇？是的，我们还可以对蜘蛛做很多事情，我非常兴奋。我计划继续进行这些类型的实验，然后转到我之前谈到的使用太阳模拟器的下一步。我将于 2月搬到中佛罗里达大学，

我将在那里拥有我自己的实验室，我对此非常兴奋。我计划在火星腔室顶部安装一个太阳模拟器，基本上让它穿过我种植的二氧化碳，并研究，你知道，如果有什么的话，我们是否会得到任何类似于形成蜘蛛的动力学，以及正确的条件是什么，以及冰中的灰尘如何影响它？

我觉得这是一个进行比较行星学的好机会。因为……

你知道，我们不能真正将其与类似地球的地层进行比较，但在其他一些世界中，有一些地层非常像蜘蛛。我主要想到的是欧罗巴。了解这种现象是如何在一个类似地球的、不太冰冷的行星上发生的，是一回事，但这仍然非常有意义，我们可以将其与这些其他世界进行比较。这是你希望进行的一些科学研究吗？哦，绝对的。我是比较行星学的强烈支持者。所以欧罗巴上有一个类似蜘蛛的特征

但它是一个非常不同的特征。它更像星号形状，我一直在进行一项研究来调查这个问题。我还对地球上的湖星感兴趣，我一直在将其用作该特征的类似物。

你认为是什么导致了湖星？因为它不是二氧化碳，它不一定是升华。这是怎么回事？是的，湖星是美丽的特征。如果你曾经在冰冻湖泊附近，请查看它们。我觉得它们在地球上被研究得太少了。你知道，关于它们的论文不多。几年前，我开始对它们着迷。我实际上刚从最近去布雷肯里奇的旅行回来。

我们每年都去那里，我最终会走到湖边去看它们，拍摄它们，并试图研究它们。它们基本上是树枝状的特征，在图案上与蜘蛛相似。所以它们具有相同的树枝状图案。

但它们实际上是由冰中一个非常不同的过程形成的。当雪落在冰冻湖泊上时，它们就会形成，并且在表面形成一层薄冰。然后最终，湖冰下相对温暖的水会通过表面的一个洞向上涌出，并通过雪或泥浆扩散开来。

基本上，树枝状图案是自然界中非常常见的图案，在系统中存在梯度。在火星上，你处理的是压力梯度，对吧？你的压力从高到低。在地球上，你处理的是驱动该图案的热梯度。所以当系统试图稳定时，它本质上就像一个能量上有利的模式。所以当水比更大的雪粒子更快地融化较小的雪粒子时，就会形成这种模式。

这是水涌出的融化模式，然后系统最终冻结，你得到了这个美丽的树枝状图案，包裹在冰中。

看到它会很美。是的。你是否在某些特定的地方比其他地方更频繁地看到它们？我认为它们，我认为它们非常罕见。当我第一次开始研究它们时，当我来到 JPL 时，我认为根据我阅读的内容，它们非常罕见。而且，你知道，我来自爱尔兰，我没有看到很多雪。你知道，我们一年可能只下一次雪。所以我没有见过它们。然后我们去那里度假。

到科罗拉多州，我丈夫对我说，你知道，我睡着了，他对我说，劳伦，看，窗外有湖星，我认为他说的是，来吧，起床，你知道，乔治·克鲁尼在外面，你知道，我认为他试图让我起床出去。不，

窗外湖泊上真的有湖星，这太神奇了。我太兴奋了。这就像我看到了一位名人。我对这件事非常非常热情。所以，是的，我们每年都去布雷肯里奇，我们在那里看到它们。我还没有去过其他地方见过它们，但是……

我见过来自阿拉斯加的图像。所以我认为在任何地方，只要你有一个冰冻的湖泊。一位同事告诉我，你知道，我参加了一个会议，我正在向某人的耳朵里灌输关于湖星的事情，我喜欢这样做。他对我说，那就是它们。哦，对了。我的手机上有一整张它们的相册。我一直在向我的学生展示它们，他们显然在博尔德也有它们。所以是的。

是的，我认为它们比我最初想象的更常见。在与人们谈论它们时，许多人都说，哦，是的，我见过它们。但他们不像我那样对它们着迷。所以，是的，是的，是的。所以……

你做了所有这些研究，它告诉我们相当多的关于这些东西是如何形成的。但回到最初那个奇怪的问题，它们在火星上形成的地方，这是否让我们对为什么它们主要在南半球形成有任何了解？或者这仍然是一个谜？

火星“蜘蛛”的形成仍然有很多未解之谜，还有很多研究要做。它们出现在特定区域的原因很可能是由颗粒大小、冰层厚度和冰的透光率决定的。也就是有多少阳光能够穿透最上层的冰层。我很高兴现在我们对它们的形成方式有了更多了解。所以人们不必惊慌，它们并不是火星上的真实蜘蛛。

感谢你来到行星协会总部和我交谈，劳伦。非常感谢你。很高兴来到这里。现在是时候和我们的首席科学家布鲁斯·贝茨博士一起了解一下“最新消息”了。嘿，布鲁斯。哦，天哪。好安静。火星蜘蛛很可怕。

如果火星上真的有蜘蛛，那真的会让人毛骨悚然。我第一次读到一篇相关的文章标题时，直接愣住了。我想，他们不可能在说火星上的蜘蛛吧。然后我想，哦，他们说的不是火星上的蜘蛛。它们只是看起来有点像蜘蛛。

现在我们对创造这些火星上类似蜘蛛特征的机制有了更多了解，太阳系中还有一些其他东西。在木卫二等地方的表面也有一些类似蜘蛛的特征。所以比较一下它们将会很酷。但我真正感兴趣的是，这些季节性变化的东西

火星上的地质碎片，并试图弄清楚这是否完全与二氧化碳有关，或者是否涉及一些水。这里有很多谜团。

是的，确实如此。实际上，发生了许多变化，最显著的是那些巨大的极地冰盖，但我猜你指的是反复出现的斜坡纹线，即RSLs。没错。我的意思是，当他们说，“哦，我的天哪，看看这些特征吧。它们沿着斜坡向下延伸。它们看起来可能涉及液态水，但是……”时，整个太空界的人都疯了。

我也不知道。RSLs到底是怎么回事？如果我知道的话，我会发表一篇论文。我知道，对吧？但我可以告诉你讨论的内容，我可能有点落后了。所以如果人们发现它真的是外星人，就像我们一直怀疑的那样，请告诉我。正如你所说，RSLs出现在斜坡上，通常像陨石坑内部的斜坡，并且

朝阳方向，通常位于赤道和中纬度之间，它们往往是夏季出现的暗色条纹，温暖的夏季，当然，根本不温暖，

所以最初很多人认为，嘿，也许这些是液态水特征。所以这是个大问题。火星的大气层由于温度和压力不再稳定。你只是看到水像地球上的干冰一样，从固态变成气态，气态变成固态。但液态水让天体生物学家兴奋不已，因为这是地球上所有生命所必需的。

所以你可能在表面上有一些液态水，这令人兴奋。最近，理论更倾向于干流，所以当你看到一些东西从沙丘的一侧流下来时，就是沙丘类型的流动。据我了解，这主要基于……

斜坡以及它非常接近于你对松散颗粒所期望的休止角的事实。所以基本上，你必须让沙丘达到30度左右的斜坡，再加上或减去几度，这取决于各种因素。然后它们就会滑下来。它们会坍塌。但是水可以在低角度和高角度流动。所以他们只在高角度发现这一点，这往往让他们认为这是

颗粒，颗粒流。但是等等，仍然存在各种各样的好奇心，包括是什么启动了它。也许有一点水或其他东西启动了它。他们还在一些这些地方发现了水合盐，这可能是由水引起的。但它可能是来自大气层的水，也可能是这个，也可能是那个。所以这是一个关于细节的伟大的神秘谜团，但它较少依赖于认为是液态水，但它仍在游戏中。

对不起，这并不是一个很简短的总结。没关系。鉴于火星的历史以及我们目前对它的未知，任何季节性变化的特征都令人着迷。这些蜘蛛状地形或火星上的蜘蛛，它们不会随着季节而消失，而且它们似乎也不会

生长或长出更多。所以关于它们的形成时间和形成方式有很多谜团，但这些RSLs年复一年地变化。所以谁知道它们是否相关，但话虽如此，火星是一个奇怪的地方。我非常想要那个火星样本返回任务。好吧，所有其他的任务也都在做很好的事情。但是是的，火星，我喜欢火星。它太迷人了。但关于这个就足够了。

你想听一个随机的太空事实吗？

经典的。是关于蜘蛛的吗？不，但它是关于会瞬间压碎你的东西的。这很酷。这使得它很随机。不，我这次真的随机了。我飞到了中子星，因为它们总是很精彩，因为它们非常非常非常奇怪。中子星表面的引力

大约是地球表面引力的20亿倍。哎呀。那是很大的引力，我的朋友。好了，大家，走出去，抬头看看夜空，想想那些快乐的小飞蝴蝶，它们不会伤害你。谢谢，晚安。

我们已经到达了本周行星广播的结尾，但我们下周将回顾2024年的太空探索。我们将邀请行星协会的全体成员，包括行星广播的创建者马特·卡普兰。由于我知道你们很多人将在接下来的几周内旅行，我想提一下，我们将在2025年1月1日启动我们的第一个行星协会45周年纪念节目。我的嘉宾将是我们的首席执行官，比尔·奈科学小子。

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