火星的北极包含一个由多层冰水构成的大冰帽。像地球上的冰芯一样，这些层提供了过去几百万年火星的气候记录。解码气候记录的第一步是弄清楚这些层是如何形成的，这是一项在轨道上难以完成的任务。
在一项新的研究中，研究人员使用火星侦察轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验(HiRISE)捕获的高分辨率表面地形数据，试图绘制冰随时间的演变图。
研究人员观察了冰层顶层的粗糙度,其显示了各种大小和形状的规则波纹和山脊。研究中还使用卫星图像验证了一个模型，该模型模拟了与火星极地气候的相互作用，并再现了冰盖的粗糙地形。
该模型的工作原理是模拟太阳辐射如何引起人造卫星观测到的涟漪。随着时间的推移，冰表面的小凸起往往会变得越来越大，因为日晒会烧蚀凸起面向太阳的一侧，从而产生一系列随着时间的推移变得更加明显的脊和谷。
无论研究人员是增加大气水蒸气密度还是将其下降至零，这种行为都保持不变，这表明无论冰的总量是增加还是减少，这种模式都会形成。
研究人员表示，如果新模型是准确的，那么在火星北极冰帽上观察到的表面应该在1000-10000年内形成。这为理解火星气候提供了一个起点。
该研究成果发表于Journal of Geophysical Research: Planets。
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