新理论或可以解开火星表面沙粒产生波纹的成因
共同原因有可能颠覆以往的认识。沙纹非常迷人。它们是对称的，但造成它们的风却很不对称。此外，它们在火星和地球上都能找到。如果在火星上发现的同样效果也能在地球上找到，那它们将更加迷人。如果一个统一的理论可以解释它们在太阳系两颗不同行星上的形成，那会怎么样呢？
在这幅火星沙丘顶面的照片中，可以看到两种大小的风刻波纹。地球上也有沙丘和较小的波纹。较大的波纹--大约相隔 10 英尺（3 米）--是地球上没有的类型。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS
这就是内盖夫本古里安大学物理学家 Hezi Yizhaq 教授和 Itzhak Katra 教授及其来自丹麦、德国、意大利、中国和美国的同事在《自然-地球科学》杂志上发表的封面文章中提出的观点。
纳米布沙漠的风在沙地上掀起大小不一的波浪。从高高的沙丘上往下看，可以看到细沙形成的笔直的小波浪，以及覆盖着颗粒粗沙的更大的巨浪。粗沙呈灰色，而形成沙丘的细沙呈红色。图片来源：Hezi Yizhaq 教授
2015 年，美国国家航空航天局好奇号探测器在火星上拍摄到的沙纹显示出两种截然不同的形态--大波纹（米级）和较短的"撞击"波纹形态（分米级）。此后提出的主流理论认为，较小尺度的波纹是由风传播的颗粒的撞击机制产生的，就像地球上的普通波纹一样，而较大的波纹则是由于水动力不稳定性形成的，就像水下波纹一样。此外，人们还认为，在火星上产生波纹的物理条件不可能在地球上产生波纹。
实验证据
然而，伊扎克教授和卡特拉教授利用本-古里安大学的风洞和奥胡斯大学的火星隧道通过实验证明，地球上可能存在这种现象，只是我们还没有注意到，因为我们不知道应该去寻找它。
伊扎克教授解释说，模仿火星沙并不容易，因为火星沙比地球上的沙更细，但当他们决定尝试用小玻璃球来代表细沙粒时，突破出现了。
内盖夫本古里安大学风洞中接收到的直径为 90 微米的玻璃球产生的波浪。从图中可以看到两种尺度的波。波长为几厘米的小波和波长约为 10 厘米的大波类似于水流产生的波浪。"好奇号"火星车发现火星上存在两种尺度的波浪。图片来源：Hezi Yizhaq 教授/BGU
此外，国际研究小组还提出了一个统一的理论框架，用以解释火星和地球上的沙纹。在最基本的层面上，火星上由风引起的沙纹看起来就像地球上由水引起的沙纹。
"要证明我们的理论，还需要进行更多的研究，包括实地考察和实验，但能在我研究了 20 多年的领域中提出如此崭新的理论，实在令人惊叹。走出去，尝试在地球上发现可以在火星上清楚看到的东西，这令人兴奋，"Yizhaq 教授说。
丹麦奥胡斯大学的风洞可以将压力降低到火星上的压力，而火星上的压力比地球上的大气压力小 200 倍。风洞位于红色大水箱内。图片来源：Hezi Yizhaq 教授/BGU
编译来源：ScitechDaily
