此次展示的图像及数字地形模型均由“火星快车”上的高分辨率立体相机获取。自2003年发射以来,这一探测义务已在火星轨道逝世守二十余年,以彩色、三维方法前所未有地精细测绘火星外面。得益于经久积聚的数据,科学家可以或许体系梳理火星的地质汗青和演变过程,包含水活动、火山活动、撞击记录以及可能存在的古海洋陈迹。

沙巴塔纳谷位于火星赤道邻近,全长约1300公里,大年夜致相当于意大年夜利的长度。本次宣布的图像由“火星快车”搭载的高分辨率立体相机(HRSC)获取,重点出现了这条宽约10公里、深达500米的主谷北段及其周边情况。画面中可以看到,主谷自图像左下角进入,随后向北曲折延长出画面。
科学家推想,沙巴塔纳谷形成于约35亿年前,当时大年夜量地下水从火星地表之下激烈喷涌而出。这些奔流而下的洪水在极短时光内侵蚀地表,向低地冲去,刻出深奥宽广的出流河道。研究人员指出,谷地最初可能比今天更深,只是跟着时光推移,沉积物和其他物质赓续填充,使得谷底被部分举高。在谷地较为粗拙的一段,可以看到一块色彩极深、近乎蓝黑的斑块,被认为是火山灰沉积,后来又被火星大年夜风从新搬运和改塑。

沙巴塔纳谷并非孤立存在,而是火星上一个更大年夜范围出流河道体系的一部分。这一地区位于南部布满陨石坑的高地与北部相对腻滑的低地交界处,其北侧不远处就是有名的克律塞平原(Chryse Planitia)。克律塞平原是火星上地势最低的区域之一,浩瀚大年夜型出流河道最终都在此汇集。正因如斯,有科学家提出,这里在火星更暖和、更潮湿的早期,可能曾经是一片广阔的远古海洋。

科研团队认为,这类混沌地形很可能源于地下冰熔化导致的塌陷过程。本地下大年夜量冰层因升温而熔化,支撑上覆地层的“骨架”被减弱,地表便会整体塌陷、破裂,形成如今混乱无章的块状地貌。类似的地形以前也曾在火星其他区域被“火星快车”记录,包含Pyrrhae Regio、Iani Chaos、Ariadnes Colles、Aram Chaos以及Hydraotes Chaos等地。
除混沌地形外,图像中还可见分布广泛的撞击坑。有些陨石坑已被后期沉积物部分掩埋,有些则在经久侵蚀中变得圆润模糊,还有一些仍然保存着环绕坑缘向外延长的喷出物聚积。这些喷出物是撞击刹时抛射出的岩屑和尘埃,记录着一次次激烈的天体撞击事宜。

值得留意的是,沙巴塔纳谷周边大年夜片区域外面相对腻滑。科学家据此断定,这里曾被大年夜面积熔岩流覆盖。跟着熔岩冷却紧缩,地表产生了起伏不平的“皱褶脊”(wrinkle ridges),在图像中以条带状、褶皱状构造出现。同时,在图像右上等地位还能看到被称为“台地”(mesas)的孤立高地,它们是古老高地残留的“孤岛”,经历数十亿年的侵蚀之后仍鹄立在相对低矮的周边地表之上。
在此次颁布的图像中,沙巴塔纳谷四周还出现出丰富多样的地质构造,这些特点在标注疆土片上都有清楚标明。火星上常见的“混沌地形”在该区域尤为典范:地表支离破裂,由大年夜小不一的岩块、脊状地形和孤立的土丘混乱堆叠而成。在沙巴塔纳谷较宽的一段、接近深色火山灰沉积的区域,这种混沌地貌尤为显眼。

高分辨率立体相机由德国航空航天中间(DLR)研制并负责运营,其数据在柏林-阿德勒斯霍夫的DLR空间研究所进行体系处理。随后,自由大年夜学柏林的行星科学与遥感小组应用这些数据制造出本次宣布的各类影像产品,包含彩色图像、地形晕渲图和三维视图等。经由过程对这些材料的综合分析,研究人员得以在一条古老洪水刻出的山谷中,重建火星由湿转干、由活泼到沉寂的漫长演变史。

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