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火星上的陨石坑

火星上布满了成千上万个环形山。 并非火星表面所有的伤痕都有相同的起源:有些是火山活动的证明,但大多数是岩石天体撞击这颗红色星球的结果。 火星目前是一片寒冷干燥的沙漠。在远古时代,水、火山和小行星的撞击塑造了火星表面。

这张火星地图用圆点标出了这篇文章中三个陨石坑的位置。 Credit:ESA - E. Favaro
借助 ExoMars 痕量气体轨道飞行器 (TGO) 上的彩色相机 CaSSIS(彩色和立体表面成像系统)的强大功能,科学家们可以详细分析这颗红色星球所遭受的许多伤痕以及背后的有趣故事。

撞击盆地之眼
在这幅广阔的全景图中,红色星球上的一个巨大空洞以冰冷的目光回望着 ExoMars 痕 量气体轨道飞行器 (TGO)。 该陨石坑位于乌托邦平原,这是太阳系中已知最大的撞击盆地,直径约为 3300 公里,是地球撒哈拉沙漠从北到南面积的两倍。
科学家们知道,该地区在地表和地表以下展现出与冰相关的有趣特征,包括火星冬季地表的霜。

乌托邦平原的撞击盆地之眼。
Credit:ESA/TGO/CaSSIS

这个陨石坑,直径约8公里,中心位置为东经98.74°,北纬34.37°,位于乌托邦平原(Utopia Planitia),而乌托邦平原是太阳系中已知最大的撞击盆地,直径约为3300公里,所以就像是撞击盆地的眼睛。

CaSSIS 的这张照片显示了一个约八公里长的陨石坑,其中物质以一种科学家认为表明存在水冰的方式喷射出来。 当小行星撞击火星的这个区域时,水冰融化,液态水和尘岩的混合物从顶层被喷射出来。
水与陨石坑相遇

沿着火星赤道,CaSSIS 在恒河峡谷发现了几个有趣的陨石坑,这是位于水手谷远东部分的一个矿物学多样化的峡谷。

这是假彩色图像 - 该图像的蓝色调并不代表火山口底部的真实颜色。 色调被拉伸以显示有关矿物多样性的信息,其中包括来自人眼不可见的红外线的信息。
水手谷中有趣的陨石坑。
Credit:ESA/TGO/CaSSIS

借助 CaSSIS 的滤色镜,科学家可以突出显示火星表面的矿物学或地质学差异,否则我们很难区分这些差异。

喷出物的形状和质地表明,撞击时火星表面并没有完全干燥。地下的水冰与破碎的岩石和灰尘混合在一起,形成了一种“流化”的物质,从撞击地点的中心向外喷射。 这表明在撞击时,表面存在水冰 。

大陨石坑旁边有一个直径1.2公里的陨石坑。 它光滑的边缘以及它位于邻近喷射物覆盖层顶部的事实表明,这是一个较年轻的陨石坑,在较大的陨石坑形成后撞击了这颗红色星球。

色彩缤纷的沙丘

在火星南部高地,CaSSIS 发现了充满沉积物的古老且被侵蚀的陨石坑。 第勒纳高地(Tyrrhena Terra)中这个相对古老、直径 15 公里的陨石坑就是这种情况,从其扁平的边缘(较年轻的陨石坑的边缘更尖锐、更清晰)和退化的喷射物层中可以看出它的年龄。

火星南部高地的撞击坑。
Credit:ESA/TGO/CaSSIS

陨石坑有一个中央隆起部分,以及许多较小的陨石坑,这也表明它的年龄很大。

美丽的黑色沙丘与风吹过的粉红色波纹形成鲜明对比。

与大多数 CaSSIS 图像一样,该图像中的颜色经过拉伸以突出表面成分的多样性。

参考

[1]The eye of the crater

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/05/The_eye_of_the_crater
[2]CRATERS ON MARS
https://blogs.esa.int/to-mars-and-back/2024/05/15/craters-on-mars/ ‍ ‍