火星蜘蛛地形形成中的气体流动

火星蛛形地形（araneiform terrain）位于南极大区域，由具有中心坑和放射状沟槽的特征组成，被认为与 CO$_{2}$ 冰盖下的固态温室效应有关。该冰层底部的升华导致气体积聚、冰层破裂，以及气体和夹带的表土从喷口流出并到达表面。气体有两条可能路径：如 Kieffer 等人（2007）所提出的冰板与下伏表土之间的间隙，或透水表土层的孔隙——后者意味着表土性质可控制相邻蜘蛛的间距，正如 Hao 等人所暗示。我们定量检验这一假设，以对表土性质给出约束。基于先前估算的流速和热物理论证，我们认为多孔表土厚度不足以支撑全部气体流经表土。相比之下，通过表土—冰间隙的自由气体流动能够为量级为厘米的间隙尺寸提供可能的流速。这种尺寸的间隙可由气体压力将上覆冰板向上弯折而在蜘蛛特征中心打开，或如原始 Kieffer 等人（2007）模型所建议的将其整体抬升而产生。因此，我们的计算至少支持部分气体流经表土与冰之间打开的间隙。表土性质很可能仍在蜘蛛形态演化中发挥作用，例如通过表土黏聚力控制中心坑和沟槽的侵蚀。