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銳蝕地形

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銳蝕地形（Fretted terrain）是火星某些區域共有的一種表面特徵並發現於水手9號所拍攝的照片中。它位於兩種不同的地形之間，火星表面可分為兩部分：覆蓋了北半球大部分地區的低矮、年輕、無隕坑的平原；以及覆蓋了南半球和一小部分北半球的高聳、古老、隕坑遍布的區域。介於這兩種區域間的地區被稱為火星分界區，其中部分包含了銳蝕地形。這種地形混雜着懸崖、桌山、地垛群以及直壁和蜿蜒的峽谷[1]，還包含有緊挨陡崖的平坦低地和1-2公里高的陡坡或懸崖，該地區的河谷有寬闊平坦的地表和陡峭的崖壁[2]。銳蝕地形出現在阿拉伯台地北部區北緯30°至50°、西經270°至360°之間；以及埃奧利斯桌山群中北緯10°至南緯10°、西經240°至210°之間[3][4]，銳蝕地形兩個典型的示例是都特羅尼勒斯桌山群和普羅敦尼勒斯桌山群。

阿拉伯高地(伊斯墨諾斯湖區)中的銳蝕地形似乎從狹窄的直谷過渡到孤聳的桌山。大部分桌山周圍都環繞着被賦予不同稱呼的地貌特徵：環台地圍裙、岩屑圍裙、岩石冰川和舌狀岩屑坡等[5][6][7]。起初，它們看起來像地球上的岩石冰川，但科學家們尚不敢確定，即使在火星全球勘測者(MGS)和火星軌道器相機(MOC)拍攝了各種銳蝕地形照片後，專家們仍無法確定這些物質是否像富冰沉積物(冰川)那樣移動或流動[4]。最終，火星勘測軌道器的雷達研究表明，它們含有純淨的水冰，上面覆蓋着一層隔溫的薄岩層，從而證明了它們的真實屬性[8][9][10][11][12][13]。

除了台地周圍岩石覆蓋的冰川外，該地區還有許多谷底帶有線紋楞脊和溝槽的陡峭峽谷，構成谷底的這些材料被稱為線狀谷底沉積，在海盜號拍攝的一些最好圖像中，部分峽谷的沉積物看起來像地球上的阿爾卑斯型冰川。考慮到這種相似性，一些科學家認為這些谷底線紋可能是流入(或是通過)峽谷和山谷中的冰形成的，今天人們已普遍認為是冰川流造成的線紋[14][15]。

埃奧利斯桌山群中的銳蝕地形與阿拉伯地形相似，但缺少舌狀岩屑坡和線狀谷底沉積。埃奧利斯桌山群的部分地區被覆蓋着雅丹地貌易碎、層狀材料的梅杜莎槽溝層所環繞[3]。

銳蝕高原地層的起源目前仍不完全清楚，看起來它確實含有細粒物質，而且幾乎完全沒有巨礫。這種地層和火星大部分表面覆蓋的火成岩玄武岩形成鮮明對比。玄武岩會變成巨石，最後碎成沙子。人們認為，當高原地層物分解時，這些細小的顆粒更容易被風帶走，高原地層的侵蝕似乎比火星上的其他地層快得多[3]。2018年在德克薩斯州舉行的月球和行星科學會議上發表的研究報告表明，形成銳蝕地形的侵蝕是由地表下的水流推動的[16]。

冰川 

在火星大部分區域，冰川構成了包括銳蝕地形在內的大部分可觀測表面，大部分高緯度區，尤其是伊斯墨諾斯湖區，據信仍含有大量的水冰[2][17]。冰很可能是過去不同氣候條件下以雪的形式沉積下來的。火星的轉軸傾角變化遠大於地球。有時，傾角的變化使極地冰蓋升華，大氣將水分帶到中緯度區，在那裡形成降雪和堆積[18][19][20]。地球的傾角得益於較大的月球才穩定下來，而火星的兩顆衛星都很小[21][22]。

由於地表褶皺、坑窪，而且經常覆蓋着顯示運動方向的線狀條紋，要在這片崎嶇的地形上行走將是寸步難行。大部分粗糙的紋理是由於地下冰升華形成的坑洞所導致，冰直接蒸發為氣體(這一過程被稱為升華)後留下一個空穴，上覆的地層則會塌陷到空隙中[23]。冰川不是純冰，它們含有塵土和岩石。

懸崖

  • 放顯示在大版照片左側的懸崖，火星全球探測器(MGS)高分辨率相機拍攝。
    放顯示在大版照片左側的懸崖，火星全球探測器(MGS)高分辨率相機拍攝。
  • 背景相機拍攝的桌山全景圖，顯示了懸崖面和舌狀岩屑坡位置，地點為伊斯墨諾斯湖區。
    背景相機拍攝的桌山全景圖，顯示了懸崖面和舌狀岩屑坡位置，地點為伊斯墨諾斯湖區。
  • 放大的前一幅桌山背景相機照片，顯示了懸崖面和舌狀岩屑坡的細節，地點為伊斯墨諾斯湖區。
    放大的前一幅桌山背景相機照片，顯示了懸崖面和舌狀岩屑坡的細節，地點為伊斯墨諾斯湖區。

線狀底表沉積

凹坑

冰川特徵

在阿拉伯銳蝕地形中，環繞着眾多桌山群和丘群周邊的是一種被稱為舌狀岩屑坡(LDA)的地貌，現在我們相信它通常是上面覆蓋着一層薄岩屑的純冰。雷達研究已經確定了舌狀岩屑坡中含有冰，因此，這些冰對未來的火星定居者很重要。

  • 環桌山的舌狀岩屑坡(LDAs) ，為看清二者間關係，桌山和舌狀岩屑坡都被標註。
    環桌山的舌狀岩屑坡(LDAs) ，為看清二者間關係，桌山和舌狀岩屑坡都被標註。
  • 舌狀岩屑坡特寫，地點為伊斯墨諾斯湖區。
    舌狀岩屑坡特寫，地點為伊斯墨諾斯湖區。
  • 帶提示框的背景相機照片，顯示的位置將出現在下一幅圖像中(A框)，地點為伊斯墨諾斯湖區。
    帶提示框的背景相機照片，顯示的位置將出現在下一幅圖像中(A框)，地點為伊斯墨諾斯湖區。
  • 都特羅尼勒斯桌山群山丘上殘留的前冰川冰磧，圖中的位置是前一幅照片中黑線框所標示的A地點。
    都特羅尼勒斯桌山群山丘上殘留的前冰川冰磧，圖中的位置是前一幅照片中黑線框所標示的A地點。
  • 都特羅尼勒斯桌山群中山丘周圍的複雜地表，圖中的位置是上幅背景相機照片中黑線框所標示的B地點。
    都特羅尼勒斯桌山群中山丘周圍的複雜地表，圖中的位置是上幅背景相機照片中黑線框所標示的B地點。
  • 左圖中的箭頭指向一道可能被冰川雕琢過的峽谷。右圖顯示了火星全球勘測者號拍攝的該峽谷放大版圖像。
    左圖中的箭頭指向一道可能被冰川雕琢過的峽谷。右圖顯示了火星全球勘測者號拍攝的該峽谷放大版圖像。
  • 背景相機拍攝的桌山寬景照片，顯示了舌狀岩屑坡和線狀谷底沉積，據信二者都為被岩屑覆蓋的冰川，地點為伊斯墨諾斯湖區。
    背景相機拍攝的桌山寬景照片，顯示了舌狀岩屑坡和線狀谷底沉積，據信二者都為被岩屑覆蓋的冰川，地點為伊斯墨諾斯湖區。
  • 前一幅桌山背景相機照片中的舌狀岩屑坡特寫，顯示了細胞開放型及更常見的細胞閉合型腦紋地形，細胞開放型腦紋地形被認為擁有冰核。
    前一幅桌山背景相機照片中的舌狀岩屑坡特寫，顯示了細胞開放型及更常見的細胞閉合型腦紋地形，細胞開放型腦紋地形被認為擁有冰核。
  • 佛勒格拉山中的舌狀岩屑坡，該岩屑坡可能主要是覆蓋着一層薄岩屑的冰，因此，它可能是未來火星定居者的水源。圖像來自刻布壬尼亞區。比例尺長500米。
    佛勒格拉山中的舌狀岩屑坡，該岩屑坡可能主要是覆蓋着一層薄岩屑的冰，因此，它可能是未來火星定居者的水源。圖像來自刻布壬尼亞區。比例尺長500米。

其他銳蝕地形示例

  • 位於阿拉伯台地北面的伊斯墨諾斯湖區地圖，火星上一處大明亮區，環繞山丘的冰川中含有大量的水冰。
    位於阿拉伯台地北面的伊斯墨諾斯湖區地圖，火星上一處大明亮區，環繞山丘的冰川中含有大量的水冰。
  • 顯示了楞脊和裂縫的都特羅尼勒斯桌山群表面
    顯示了楞脊和裂縫的都特羅尼勒斯桌山群表面
  • 另一幅都特羅尼勒斯桌山群表面視圖
    另一幅都特羅尼勒斯桌山群表面視圖
  • 帶黑線框的都特羅尼勒斯桌山群背景相機照片，顯示了下二幅圖像中的位置。
    帶黑線框的都特羅尼勒斯桌山群背景相機照片，顯示了下二幅圖像中的位置。
  • 都特羅尼勒斯桌山群受侵蝕的銳蝕地形
    都特羅尼勒斯桌山群受侵蝕的銳蝕地形
  • 另一幅都特羅尼勒斯桌山群受侵蝕銳蝕地形照片
    另一幅都特羅尼勒斯桌山群受侵蝕銳蝕地形照片
  • 魯爾谷周邊的銳蝕地形
    魯爾谷周邊的銳蝕地形
  • 魯爾谷附近銳蝕地形特寫，要徒步穿行該地區無疑是一場挑戰。
    魯爾谷附近銳蝕地形特寫，要徒步穿行該地區無疑是一場挑戰。

另請參閱

參考文獻

  1. ^ Sharp, R. 1973. Mars Fretted and chaotic terrains. J. Geophys. Res.: 78. 4073–4083
  2. ^ 2.0 2.1 Kieffer, Hugh H.; et al (編). Mars. Tucson: University of Arizona Press. 1992 [September 25, 2012]. ISBN 0-8165-1257-4. （原始內容存檔於2021-03-20）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Irwin, R., et al. 2004. Sedimentary resurfacing and fretted terrain development along the crustal dichotomy boundary, Aeolis Mensae, Mars. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH: 109, E09011, doi:10.1029/2004JE002248.
  4. ^ 4.0 4.1 Catalog Page for PIA01502. [2020-11-06]. （原始內容存檔於2021-03-25）. 
  5. ^ 1053.PDF (PDF). [2020-11-06]. （原始內容 (PDF)存檔於2016-06-11）. 
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  7. ^ Squyres, S.  1978.  Martian fretted terrain:  Flow of erosional debrid.  Icarus: 34. 600-613.
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  9. ^ Head, J. et al.  2005.  Tropical to mid-latitude snow and ice accumulation, flow and glaciation on Mars.  Nature: 434. 346-350
  10. ^ Mars' climate in flux: Mid-latitude glaciers | Mars Today - Your Daily Source of Mars News
  11. ^ Glaciers Reveal Martian Climate Has Been Recently Active | Brown University News and Events. [2020-11-06]. （原始內容存檔於2013-10-12）. 
  12. ^ Plaut, J. et al.  2008. Radar Evidence for Ice in Lobate Debris Aprons in the Mid-Northern Latitudes of Mars. Lunar and Planetary Science XXXIX.  2290.pdf
  13. ^ Holt, J. et al.  2008. Radar Sounding Evidence for Ice within Lobate Debris Aprons near Hellas Basin, Mid-Southern Latitudes of Mars.  Lunar and Planetary Science XXXIX.  2441.pdf
  14. ^ 存档副本 (PDF). [2020-11-06]. （原始內容 (PDF)存檔於2021-03-20）. 
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  17. ^ ESA - Mars Express - Breathtaking views of Deuteronilus Mensae on Mars. [2020-11-06]. （原始內容存檔於2012-10-18）. 
  18. ^ Madeleine, J. et al. 2007.  Mars:  A proposed climatic scenario for northern mid-latitude glaciation.  Lunar Planet. Sci. 38.  Abstract 1778.
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  20. ^ Mischna, M. et al.  2003.  On the orbital forcing of martian water and CO2 cycles:  A general circulation model study with simplified volatile schemes.  J. Geophys. Res.  108. (E6).  5062.
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  22. ^ HiRISE | Dissected Mantled Terrain (PSP_002917_2175). [2020-11-06]. （原始內容存檔於2017-08-21）. 
  23. ^ HiRISE | Fretted Terrain Valley Traverse (PSP_009719_2230). [2020-11-06]. （原始內容存檔於2017-10-13）. 
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=锐蚀地形&oldid=82855325」