2026年1月7日

 

• 來自德國航空航天中心 (DLR) 的高解析度立體相機 (HRSC) 搭載於火星快車任務上的新影像資料顯示了歐墨尼得斯山脊北部的一個區域。
• 這個地區生動地展現了不同自然力量在我們鄰近星球上的運作方式。
• 這裡的主要特徵是綿延數公里的流線型山脊，山脊之間由狹窄的通道隔開。
• 主要關注點：探索，火星

 

漫長時期內強勁的風力、火山活動以及小行星撞擊－歐墨尼得斯山脊以北的區域是火星上多種力量相互作用的鮮明例證。歐洲太空總署火星快車任務搭載的高解析度立體相機（HRSC）所獲得的最新影像數據，揭示了赤道附近這一區域的動態歷史。 HRSC是由德國航空航天中心（DLR）開發的相機實驗，自2004年1月以來一直在運作。

圖中所示區域位於亞馬遜平原塔爾西斯地區以西。這張從不同角度拍攝的影像展現了約28,000平方公里的區域——幾乎相當於比利時的面積。其顯著特徵包括綿延數公里的流線型山脊，山脊之間由狹窄的通道分隔。

這些地形被稱為“jardang”（風蝕脊）。它們是由持續從同一方向吹來的風的侵蝕力形成的：風攜帶鬆散的物質，例如沙粒，如同噴砂機一般。它沿著現有的薄弱帶侵蝕柔軟的沉積岩，去除較軟的物質。由於風向始終不變，這些筆直的脊狀地形通常也朝向風向。專家可以根據它們的形狀來判斷盛行風向：jardang較寬的一端總是逆風而行，而較尖的一端則順風而行。在這個地區，塑造這些地形的風是從東南向西北吹的。

 

撞擊、火山爆發、風蝕－哪個先發生？

在目前影像（標註影像）東側的平坦區域，影像對比度顯著提高後，可以看到類似冰塊（「片狀熔岩流」）的結構。然而，實際上這些是熔岩流，很可能來自東側附近的奧林帕斯火山。它們的表面冷卻凝固，而下方的熔岩仍在繼續流動。這種持續向下運動的拉力導致凝固的表面斷裂。由此產生的碎片如今就像熔岩海中的浮冰。

除了那個看起來「新鮮」的大型撞擊坑及其清晰可見的火山噴發物覆蓋層外，在影像的東南方向還可以看到一些較小、風化程度更高的撞擊坑。如今，它們只能在「賈當」（jardang，意為「被風吹拂過的撞擊坑殘餘」）區域辨認出是一些圓形的隆起。這些撞擊坑殘餘的形成時間早於“賈當”，因為它們也同樣遭受了風沙的嚴重侵蝕。這些撞擊坑殘餘的圓形形狀可能得以保存，是因為撞擊壓實了物質，使其更加堅硬。

大型撞擊坑南部的火山口噴發物、熔岩流和岩丘的匯聚，使得我們可以相當精確地重建形成地質過程的年代順序：由於大多數岩丘位於熔岩流之上，它們必定形成於之後。因此，火山活動最早發生於此。隨後，地形受到風力的強烈改造。撞擊很可能發生在之後。撞擊留下了大型撞擊坑，因為其噴出物覆蓋了熔岩原，而岩丘則止於其南部。

如同火星上的許多地區一樣，這裡也存在著一段地質演變的歷史，儘管乍看之下，這片地形並不特別壯觀。然而，火星地形為何會呈現出如此巨大的差異——將這顆星球分割成南北兩部分：南端是高出幾公里的高原，而赤道以北則是廣袤的低地——這個問題在火星研究中仍然懸而未決。

 

[照片]

(A) 火星低地賈丹的透視圖

在亞馬遜平原南部低地平原，風的侵蝕力量留下了獨特的風蝕溝壑地形，被稱為「jardangs」。這些岩石露頭高度從幾米到幾十米不等，是由持續不斷的同一方向的風的磨蝕作用形成的。風裹挾著沙塵，如同噴砂機一般，不斷侵蝕較軟的岩石物質。圖中所示區域寬約60公里，深約80公里。

(B) 從透視角度觀察歐墨尼得斯山脊北部一個相對年輕的隕石坑。

一個直徑略大於20公里的隕石坑仍然保留著非常清晰的輪廓、連續的噴出物覆蓋層，以及內部滑坡的痕跡，滑坡物質以波浪同心圓的方式沉積在隕石坑邊緣。這顯示該隕石坑是由一顆直徑不超過2公里的小行星在地質年代上並不算遙遠的過去撞擊形成的。它的尺寸與巴伐利亞州和巴登-符騰堡州交界處的諾德林根山口（Nördlinger Ries）相當。

(C) 亞馬遜平原南部地形概覽圖

在死火山奧林帕斯山以西、火星赤道以北，坐落著面積約兩百萬平方公里的亞馬遜平原。它以希臘神話中勇敢而強大的女戰士亞馬遜人命名。 2024年10月16日，在火星軌道26.245公里處，德國航空航天中心（DLR）搭載的歐洲太空總署（ESA）火星快車號任務上的HRSC立體相機拍攝了位於歐墨尼得斯山脊以北及其鄰近低地的這片區域。本圖集中所示的區域位於影像條帶內框所示的矩形區域內，大致相當於比利時的面積。

(D) 具有火山活動、風力和撞擊痕跡的地貌

亞馬遜平原的這片延伸區域位於塔爾西斯地區以西，該地區以劇烈的火山活動為特徵。尤其引人注目的是那些綿延的、流線型的山脊（背脊），它們之間由狹窄的通道分隔。大型火山口以南的地形（影像左半部）是風蝕作用的結果，稱為「jardang」。在影像的東南方向（左下角），可以看到一些較小且風化程度較高的地形。在圖像的東側（圖像下半部），可以看到熔岩流，推測來自附近的奧林帕斯火山。

(E) 火星低地獨特的景觀特徵

在向亞馬遜平原北部過渡的區域，可以看到火山活動、小行星撞擊和風蝕的痕跡。小型小行星的古老撞擊幾乎完全被侵蝕抹去（「掃掠式撞擊坑殘餘」）。火山活動的痕跡則明顯較新：液態熔岩從東部鄰近區域（圖中下方）流淌而來，並凝固（「片狀熔岩流」）。風蝕作用形成了大片平行的岩石露頭（「雅丹地形」）。撞擊發生時，地表下必定存在冰，這些冰融化並液化了噴出物－撞擊坑周圍沉積物的形狀（「流化噴出物覆蓋層」）顯示了這一點。

(F) 歐墨尼德斯山脊以北地區的地形圖

德國航空航天中心（DLR）火星快車號探測器上的高解析度立體相機（HRSC）利用其九個感測器，從不同角度拍攝火星表面影像。 DLR太空研究所和柏林自由大學利用這些數據計算數位地形模型。影像右上角的顏色標尺指示海拔值。負值表示我們位於北部低地。影像中心的顯著隕石坑直徑略大於20公里，深度約1200公尺。

(G) Eumenides Dorsum 北部地區的 3D（浮雕）圖像

利用HRSC相機的垂直指向火星表面的天底通道和其中一個傾斜角度的立體通道，可以生成立體影像。配戴紅藍眼鏡或紅綠眼鏡觀看時，這些影像能夠呈現火星地形的三維視圖。影像解析度高達每像素約20米，即使是最小的地形特徵也能清晰可見，例如影像中心醒目的撞擊坑，以及撞擊坑上方由風力雕琢而成的岩丘。