研究地球異常滑坡的替代品，超出摩擦力允許範圍的火星滑坡
眾所周知，滑坡是地球上較為常見的一種自然現象，而滑坡的形成則需要滿足地理和天氣上的雙重條件。從地理特徵來說，滑坡多形成於那些地形陡峭、具有豐富鬆散堆積物，且斜坡體的前方擁有足夠滑動空間和切割面的特殊區域。從天氣條件上來說，滑坡離不開突發且持續性的降雨或冰融水。
科學家們試圖解開長約4.5公里的“西鹽溪滑坡”是如何形成的
但是，我們並沒有對地球上的所有滑坡都瞭如指掌。比如，“西鹽溪滑坡”在地面流動的長度，就達到了其最大墜落高度的7倍左右。這樣看似簡單的數字，卻對我們既定的摩擦力允許其滑動的範圍發起了挑戰。為了解釋這樣的現象，科學家們給與了一些可能的因素，比如以下這個幾種：
1.在該滑坡的碎屑流中有一層水隱秘存在，是它將滑坡流經過的路徑進行了潤滑處理；
2. 滑坡的碎屑流在行進的過程中得到了潤滑，其水下的岩石和冰在摩擦所產生的熱量的作用下發生了融化；
3. 在滑坡的流動區域中，存在著滯留的空氣層，而這些碎屑流的滑動路徑正是該空氣層，空氣層的存在將碎屑流所受到的摩擦力有效減少了；
在已知物理學上，摩擦力允許碎屑流流動的範圍是既定的。
然而，地球上存在的此類滑坡，卻超出了摩擦力所允許的範圍。因為，主要為岩石材質的這些碎屑流，不同於泥漿、冰川和熔岩，不應該具有這樣的流動長度，僅後者才可能擁有體積和流動性成正比的特性。不管是地球上豐富的地質活動，還是侵蝕和植物生長，這些因素都會將異常滑坡的證據在較短的時間裡消除。所以，科學家們將目光轉向了同樣存在此類滑坡的火星上。
火星上的異常滑坡Coprates Chasma
不同於地球上的異常滑坡，火星滑坡Coprates Chasma在保存了很長時間之後，依然較為完整保存下了滑坡沉積物表面的縱向脊。在此之前，由於科學家們曾在地球上的冰川附近區域找到了這樣的滑坡類型，該滑坡和地球冰川附近滑坡都形成了這樣的山脊。於是，研究人員得出了一個預設結論，這些特殊的山脊之所以會形成，一度被認為是下層區域中的冰的功勞。
圖示Coprates Chasma所在的區域，未標記的藍線是研究中最為關鍵的脊。
然而，Coprates Chasma的地理位置更為特殊，因為它就位於火星的赤道上。這意味著火星的赤道也必須被冰川所覆蓋，所以，這樣沒有實際探測信息作為依據的定論，毫無疑問的引起了諸多爭議。客觀而言，擁有獨特縱向隆起脊的此類滑坡，在火星表面上較為普遍的存在著，但是關於它們的形成機制，我們卻知之甚少。
於是，科學家們將主要的精力都花在了對這些異常滑坡的研究上，並通過火星偵察軌道器收集到的數據（主要源自於CTX和HiRise攝像機）建立了DEM（數字高程模型）。為什麼要建立這樣一個模型？火星滑坡Coprates Chasma的諸多基本特徵都將因其而變得更加需具象化，從長度到波長、乃至滑坡形成的山脊的緊密程度，這些重要信息我們都可以從這個重要的模型中獲取到。
此圖形象的呈現了滑坡的外觀，而其中的紅線部分示意的則是其地形輪廓。
滑坡脊的波長與沉積物的平均厚度有關
關於火星滑坡Coprates Chasma的研究重點，科學家們將其放在了波長這個部分。在研究的過程中，首先對滑坡沉積物表面的縱向脊進行了確定，然後從中選取兩個暴露程度最好的兩個部分，近而對它們的波峰和距離變化之間的關聯進行觀察。
被觀察的兩個區域（由近及遠），都呈現出了山脊發散後有數量的增加，以及波長與振幅逐漸減小的特徵。與此同時，研究人員還對滑坡沉積物的局部平均厚度（T），以及山脊間的平均距離（S）進行了評估，並進一步計算了兩者之間的比率（S / T）。
如圖所示，從沉積物的近端到遠端區域，滑坡的縱向脊的間距如何隨距離發生變化。
簡而言之，針對兩個部分進行研究的結果都指向了同一個結論：滑坡沉積物的平均厚度，其實與滑坡脊的波長存在比例關係。直接用數字來形象表達的化，就是該火星滑坡形成的山脊的波長，幾乎持續保持在該滑坡厚度的2到3倍左右。
為什麼我們說這項研究結果證明了，此類異常滑坡和山脊形成的先決條件並不是冰？因為，滑坡厚度和山脊波長之間存在的該比例關係，並未在任何與冰這種物質有關的其他實驗中發現過。並且，即便在之前的火星滑坡研究數據中，這也是首次在其DEM中發現這樣的關係。
圖片中的灰色陰影部分，示意了脊間距與沉積物厚度之間的比例關係。
既然排除了形成此類滑坡的首要條件，並不是之前很多人以為的冰，於是，研究人員根據現有的研究結論做出了這樣的解釋：火星滑坡Coprates Chasma之所以能夠超出摩擦力允許其滑動的範圍，是因為它的下層存在著許多質量較輕、且狀態也不穩定的岩石。
當其中較大的岩石在受到外力作用被粉碎之後，其中質量更輕的岩石因為過程中形成的熱量而上升，然後將質量更重、溫度更低的岩石擠落到了滑坡的底層。正是因為這樣的過程，導致該滑坡的運動速度不同於一般滑坡。而沿著滑坡運動方向進行延申的渦流也便因此而形成，然後，最終導致了該研究的主體Coprates Chasma形成。
這種類型的滑坡同時也存在於地球上，只是快速消失的它們難有證據留下。
人類為什麼要研究火星上的異常滑坡
從我們生活的地球到整個太陽系，只要是已有長徑滑坡中記錄的縱向山脊，它們的產生基本都跟其有基底冰層有關。然而，這些特殊的滑坡到底具有怎樣的形成機制，以及它們擁有的基底冰層是否必不可少，我們人類對此類信息卻瞭解很少。
瞭解了火星上滑坡脊的波長和沉積物之間的比例關係，不僅有助於我們對地球上的該類滑坡有更深刻的認識。而且，這還意味著梯形特徵蘊藏的運動學指標，其實就跟實驗測量的橫向梯度一致: 對於流動速度特別塊的稀流態物質而言，犁溝處的移動速度快于山脊；而對於流動速度更慢的密集流域來說，則山脊的流動速度會更快。
山脊和犁溝之間存在所謂的速度梯度，流動更快的區域都會相對更為稠密。
當這樣的流動突然停止之後，相對不那麼密集的山脊便有可能發生收縮乃至下沉。此時，脊和溝的位置便可能因此而發生互換，也就是說原本快速流動的密集溝，變成我們現在看到的脊。換而言之，我們觀察到的靜態模式，其實和稀薄的流態結構和密集的流態結構完全匹配，而山脊的收縮和流的停止致使了地形發生這樣的反轉。
在我們的地球上，此類滑坡可以帶來特別嚴重的危害，並將在之後的時間裡持續發生，這將會對人類的生命財產安全帶來特別大的風險。雖然，火星上的異常滑坡很好的保存了下來，但地球上的此類滑坡卻很快就沒有了證據。 由於我們無法對此類災難事件進行完整記錄，存在認知上的侷限性，所以容易忽視了其危害性。但是，只要我們研究清楚了火星滑坡Coprates Chasma，便能夠同時解答地球上那些困擾我們已久的諸多疑問。
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