2025 年 4 月 9 日
- 高解析度立體相機 (HRSC) 提供了有關火星阿克倫槽溝區域的新影像資料。
- 37億多年前，阿克戎槽溝地區形成了獨特的地壘塹結構。
- 在火星地質活躍時期，地殼的伸展力導致斷層和岩塊向下移動。
- 焦點：太空旅行、火星
地質術語“地壘”可能在採礦業中很常見。在那裡它指的是被岩石包圍的煤層中的斷層。然而，這樣的結構不僅可以在地下深處找到，而且可以在遠離我們星球的地方找到——在火星上。歐洲太空總署火星快車號上的高解析度立體相機 (HRSC) 拍攝的影像資料顯示了阿克倫槽溝（一個地殼裂谷系統）的東部邊緣。 HRSC 是由德國航空航天中心 (DLR) 開發和營運的相機實驗。
阿克戎槽溝系統長約 800 公里，位於巨型盾狀火山奧林匹斯山以北約 1,200 公里處。景觀以倒置的新月形狀延伸至所謂的奧林匹斯山光環以北。火山環是一種由滑動岩塊構成的廣闊的扇形結構，像地函一樣沿著火山斜坡蔓延。 HRSC 影像顯示了該地區的東部。此處裂谷系統的邊緣與較低的層面融合。該地區以阿克倫河（Acheron）命名，阿克倫河是所謂的痛苦之河，在希臘神話中流入「死亡之地」。
火星地殼的拉力
阿刻戎槽溝具有典型的「地壘地塹」地表結構，是距今37億多年前的火星諾亞紀地殼變形形成的。幾個平行的構造斷層導致斷層兩側的地殼塊體向下移動。這些相反的運動顯示火星地質活躍時期地殼中存在伸展力。它們也可能與附近塔爾西斯地區的隆起有關，這導致火星地殼產生極大的壓力。在地質發展過程中，海溝裡充滿了不同的物質，例如冰川和火山的沉積物。
與地球不同，火星是一顆「單板塊行星」。這裡的構造過程僅由地下張力引發，例如火山活動。地形和地質構造的研究為了解行星地殼和上地函的性質提供了重要線索。
雖然低窪平原表面平坦，但裂谷系統卻崎嶇不平，佈滿了隕石坑。仔細觀察，就會發現一層顏色稍深的物質從東北向西南的兩個山谷的源頭「流入」平原（標記影像中的「葉狀流」）。它們上面的流動結構顯示這些是岩石冰川或碎屑覆蓋的冰川的遺跡。它們從長長的山谷側翼滑落下來，在谷底相遇並重疊。這形成了這些冰川景觀的典型線狀圖案。重疊部分也顯示了流動的方向。下圖中的箭頭指向以前冰川舌的遺跡。
熔岩流和火山穹丘
平原的其他部分顏色略淺，表面有較多撞擊坑。這裡沒有觀察到黏性流動模式。研究人員將該沉積物解釋為來自阿爾巴火山口的熔岩流，阿爾巴火山口是火星阿克戎槽以東的大型盾狀火山之一。熔岩填滿了圖像中心的一個撞擊坑，並部分掩埋了該撞擊坑，該撞擊坑的直徑接近 30 公里，因此只能看到原撞擊坑邊緣的一半。
HRSC 影像的另一個有趣特徵是一組三座高達數公里的圓錐形山峰。這些地層可以被解釋為該地區由裂谷誘發的火山活動形成的小型火山穹丘：火山活動可能是由地下薄弱帶沿線較小的岩漿房局部上升所驅動的。一些火山穹丘上佈滿了斷層，顯示它們形成後曾發生過構造活動。
[照片]
(A) Acheron Fossae 的構造裂谷
阿克戎槽溝是位於巨型盾狀火山奧林匹斯山以北的一個約 800 公里長的區域，具有強大的構造伸展力。在南部，裂谷系統的邊緣與低地平原合併。阿凱戎槽溝呈現典型的「地壘地塹」地表結構，是由37億多年前地殼變形形成的。幾條平行的構造斷層導致斷層剩餘兩側（「地壘」）之間的地殼塊（「地塹」）向下移動。
(B) Acheron Fossae的冰川碎片和熔岩覆蓋層
在南部（影像前景），西北-東南走向、幾乎筆直的地壘和地塹結構融入低窪平原。在這個伸入平原的山脊周圍可以看到蜿蜒的流動結構。它們可能源自於“岩石冰川”背面運輸的碎片和瓦礫。冰川已將自身塑性地推入前陸。冰川融化後，碎片和瓦礫堆積在那裡。在圖片的左半部分，您還可以看到冰川舌的遺跡，它將自己推到山谷口附近的薄而凝固的熔岩平原上。
(C) Acheron Fossae 裂谷上的火山穹頂？
岩石外殼的拉伸和膨脹通常是由於岩漿庫在地表深處形成氣泡而發生的。由於高溫，岩漿緩慢上升，拉伸上覆地殼並使其沿著斷層線撕裂。巨大的地殼塊滑入因拉伸而產生的空間中數百公尺。隨著凹陷區和直立區交替出現，形成了典型的地壘地塹格局。岩漿可以沿著岩脈或斷層線上升到地表，並以熔岩的形式流出。在影像中心的正上方和右側，可以看到兩個錐形的隆起，它們可能是以前的火山。
(D) Acheron Fossae 東部地區
阿刻戎溝，即“阿刻戎溝”，以古希臘一條神話中的河流命名，死者的靈魂通過這條河流被運送到冥界。它們呈新月形半弧狀延伸至火星巨型火山奧林匹斯山以北約 1,200 公里處。地殼的伸展形成了具有典型地質學「地壘和地塹」景觀的構造斷層結構。在較低的地區，這些裂縫被以前的冰川沉積物和凝固的熔岩流所覆蓋。這裡顯示的區域面積約為 300 x 80 公里，比黑森州稍大。
(E) Acheron Fossae地形圖
火星快車上的 DLR 立體相機 HRSC 使用其九個感測器從飛行方向的不同角度記錄火星表面。德國太空中心行星研究所和柏林自由大學行星學系透過兩個斜向指向火星表面的立體通道和垂直指向火星的天底通道計算數位地形模型，並為每個像素分配高度資訊。圖像左上角的色標顯示了相對於星團的高度值，星團是火星上一個假想的引力相等的表面（拉丁語：Ares）。阿凱戎槽溝地勢崎嶇，就像一座高聳的山脈，高出平原近 4,000 公尺。(F) Acheron Fossae區域的 (3D) 浮雕圖像
所謂的立體影像可以透過歐洲太空總署火星快車號探測器上由德國航空航天中心操作的 HRSC 攝影系統的天底通道（垂直指向火星表面）和四個斜視立體通道之一來創建。當與紅藍或紅綠眼鏡一起使用時，它們可以實現景觀的三維視圖，並讓觀眾對海拔差異有一個空間概念。這樣的觀察為研究細微的地形細節提供了絕佳的機會，例如阿克倫槽溝山麓的流動結構或構造伸展斷層的地壘地塹結構。
(G) 奧林匹斯山北部阿克倫槽溝位置概覽圖
奧林匹斯山直徑600公里，高約22公里，是太陽系中最大的火山。這座盾狀火山如今已不再活躍，標誌著塔爾西斯地區（東部和南部）向北部低地（北部和西部）的西北過渡。塔爾西斯是一座與歐洲面積相當、高達六公里的火山隆起。奧林匹斯山的北面是阿刻戎槽溝的月牙形光環，這是一片突出的構造伸展斷層區域。本出版物中顯示的景觀位於 ESA 火星快車號太空船的 26,287 軌道（大矩形）的 HRSC 圖像北部的小矩形部分。
(H) 阿克戎槽溝東緣的地質結構
在這張圖中，除了引人注目的阿克倫槽溝裂谷的南部延伸（圖片右側為北部）之外，還顯示了一些仔細觀察就能看到的地質結構。熔岩礦床：熔岩沉積物；埋藏撞擊坑：古老的撞擊坑，大部分被較年輕的物質覆蓋；火山穹丘：三座高達 2,000 公尺的圓錐形山峰，可能是以前的火山；葉狀流：彎曲的流動結構，在塑性流動的冰川背面沉積了碎屑；葉狀碎屑圍裙：前岩石的流動前緣（「終盢」）。