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火星表面的三胞胎陨石坑

牧夫天文  · 公众号  · 科学  · 2017-04-13 07:32

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火星表面的三胞胎陨石坑

萨瑞南高地(Terra Sirenum)上的三胞胎陨石坑

(图中央偏右下的为三胞胎陨石坑。右侧为北方。)

乍看这幅图片好像并没有什么特别,实际上,那个巨大的长圆形陨石坑标明了一个在击中火星之前可能分裂成三块的冲击物造成的印记。

这幅图片是欧空局(ESA)的“火星快车”探测器在1月28日拍到的,照片聚焦于火星最古老的区域之一——位于南部高原的萨瑞南高地。

萨瑞南高地周边环境

(中央小白框内为题图的范围,上方为北。)

这幅图片中央的长圆形洼地长45km,宽24km。对其轮廓的检查表明,两个大小相似的陨石坑和一个较小的陨石坑相互融合,形成了脚印一样的形状。

在陨石坑底部可见两组凸起物。这些山峰是由重力作用下撞击塌陷产生的初期陨石腔所形成的。较小的陨石坑也有中央峰存在的迹象。

像这样的一组陨石坑被认为是同时形成的,但对其如何产生则有多种见解。比如,一个物体可能在进入大气层后分裂成小块,在同一地点连续快速地撞击火星表面。

另一种看法是,这个物体可能在初次接触表面时碎裂成两或三个大块,新碎块的后续运动导致了第二和第三个陨石坑。

还有一种意见认为,紧密结合在一起的多个物体,比如双小行星或三合小行星,也会造成这样的陨石坑。

三重陨石坑的地形描绘

(右上角的色条显示相对高度和深度,如白色、红色表示较高,蓝色、紫色表示较低。右侧为北方。)

无论如何,碰撞事件抛出的碎屑层在陨石坑周围连续分布且厚度均匀,这一事实进一步表明冲击发生于同一时间。

另外,喷溅物在凹坑周围分配不均匀,在相对的方向上形成明显的两叶,产生了所谓“蝴蝶”状喷溅形态。

三重陨石坑的透视图

这种形态表明,火星表面被从图中右上向左下方运动的物体以较低角度撞击,造成了额外的喷溅区。

喷溅物也溢出到邻近的陨石坑,尤其是题图中最右侧和右下角的陨石坑。

题图中位于长圆形陨石坑正上方的圆形坑是一个不同类型的三重陨石坑。两个较小的坑(一个在边沿,一个在底部)形成于不同时间,是叠加而成的。它们的边沿很规则,表明在它们形成之前,大陨石坑有足够的时间形成并稳定下来。

最内侧陨石坑边沿的变形可能与长圆形陨石坑的形成有关。

萨瑞南高地的立体效果图

(用红绿或红蓝眼镜观看可见3D效果。右侧为北方。)

在这张图上可以发现许多重叠陨石坑的其他例子,证明了这一区域形成年代久远。

除了对陨石坑形成史的深入研究之外,“火星快车”和NASA的“火星勘测轨道飞行器”还在陨石坑内和它们之间平原上的堆积物中发现了黏土矿物质的明显特征,表明37亿年前这里曾经有水存在。

原文链接:

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Crater_triplets

翻译:马明阳  |  校对:牛廷林

编排:邱煜欣  |  配乐:解仁江

责任编辑:解仁江

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