2025年5月21日
- 德特羅尼洛斯·卡武斯撞擊坑在 37 億至 39 億年前形成後經歷了幾次變化。
- 影像顯示了火星南部高地和北部低地之間的過渡區的典型地形。
- 焦點：火星、火星快車任務、太空旅行
它們截然不同，卻有著相同的名字：非洲最長的河流和火星上的巨大隕石坑。 “Deutero-Nilus”是希臘語，意思是“第二條尼羅河”，是由大約 37 億至 39 億年前的小行星撞擊形成的。此後，水和冰等過程在其後期發展中發揮了至關重要的作用。不遠處，你還可以找到「第一條尼羅河」－Protonilus。
這是由歐空局火星快車號任務上的高解析度立體相機 HRSC 拍攝的影像資料顯示的。 HRSC是由德國航空航天中心（DLR）與德國工業界共同開發和建造的相機實驗，由DLR太空研究所營運。
從南部高地到北部低地的河谷
德特羅尼洛斯高山窪地是火星伊斯梅紐斯湖象限中一個直徑約 120 公里的窪地，位於阿拉伯高原北部，是火星赤道以北約 2,000 公里的一片廣闊高地。該地區也被馬默斯山谷 (Mamers Valles) 廣闊的河谷系統穿過，該河流系統曾是附近窪地「第二尼羅河」命名的關鍵。它長達一千多公里，從我們行星鄰居的南部高地延伸到北部低地。 Deuteronomylos 地區是高地和低地之間的過渡區，其特徵是小山丘、台地、分支河道和窪地，通常呈現流動結構。
Deuteronulis Cavus 擁有豐富的地質歷史，其間原始地形因地表過程而發生了巨大變化。凹陷的形狀幾乎是圓形的，表明這是一顆巨大的小行星撞擊形成的隕石坑，可能發生在諾亞紀時期。後來，在大約 20 億年前開始的赫斯珀利亞時期和亞馬遜時期，河流和冰川顯著改變了原始隕石坑的形狀，使其擴大到原來的近兩倍。
熔岩流和風也塑造了景觀
窪地周圍的區域也呈現出多種多樣的外觀：大大小小的隕石坑（例如位於西南部、平面圖右側、寬 75 公里的福卡斯隕石坑）和皺紋山脊是地形的特徵。後者顯示熔岩流已經冷卻並收縮。雖然周圍的地形可以追溯到諾亞紀，但窪地本身的一些特徵表明最近的地質活動。 HRSC 影像顯示隕石坑邊緣在某些區域被切開。特別是在窪地的南部，可以看到分支水道（水道分支），它們是由地下水湧向地表而形成的。
幾乎在隕石坑壁的所有部分都可以觀察到流動模式。這些結構通常被解釋為岩石冰川，由富含冰的物質組成，並被一層保護性的岩石覆蓋。當冰層經由昇華（蒸發）消失在大氣中時，碎屑沉積物仍保留著冰川在自身重力作用下流動所形成的流動模式。它們是火星中緯度地區典型的地形現象。
人們認為它們可以追溯到亞馬遜時期，當時火星自轉軸的傾斜度較大，這些區域遠離太陽。由此產生的氣候條件使得冰不僅在兩極附近，而且在中緯度地區也累積起來。 HRSC 相機拍攝了許多赤道附近的冰川，例如 Nereidum Montes。
丘陵和桌山的起源尚不清楚
在窪地中部，地形由丘陵、桌山和平原組成，部分被碎石堆積物包圍。這些小山丘和桌山可能是以前連續的表面逐漸被侵蝕而留下的遺跡，留下了這些「孤山」。另一種解釋是，這些也可能是以前中央山脈的遺跡，在一些隕石坑中，這是撞擊後地形塑性變形的結果。
在窪地的中心，可以看到顏色較暗的表面物質，可能是由風沙構成的。它所含的礦物質證明這種黑色物質來自火山。對隕石坑底部較輕沉積物的光譜分析也發現了層狀矽酸鹽，這是一種黏土礦物，通常是在水的作用下火山灰或岩石轉變形成的。這再次表明水曾經在該地區發揮了重要作用。
圖像編輯
這些影像是由HRSC（高解析度立體相機）於 2024 年 10 月 25 日在火星快車軌道 26,275 期間拍攝的。地面解析度約為每像素 18 米，影像中心位於東經 14 度、北緯 36 度左右。彩色影像是根據天底通道、垂直於火星表面的視野以及 HRSC 的彩色通道的資料創建的。斜透視圖是根據數位地形模型、天底通道和 HRSC 色彩通道建立的。立體影像是從天底通道和立體通道得到的，當用紅/藍或紅/綠眼鏡觀看時，可以呈現出風景的三維印象。彩色編碼的地形視圖是基於該地區的數位地形模型 (DTM)，從中可以得出景觀的地形。右上角圖例給出的高度值是指橢圓體。
[照片]
(A) 水、冰和重力正在侵蝕 Deuteronilus Cavus 的邊緣
德特羅尼洛斯高山窪地是火星南部高地與北部低地交界處的一個窪地，寬約120公里，深度超過2000公尺。它是由三十五億年前的小行星撞擊而形成的。從那時起，無數的地質過程改變了撞擊坑，例如地下水從隕石坑壁滲出，侵蝕山谷，進入周圍的高地，如圖所示。由於侵蝕，被侵蝕的物質沉積在窪地（“凹陷”）中。
(B) Deuteronilus Cavus 的火山塵埃和被侵蝕的山丘
在深度超過兩公里的 Deuteronilus Cavus 窪地中部，地形由丘陵、桌山和平原組成，其中一些被碎屑沉積物包圍。此外，在這裡，在窪地的中心，可以看到一種較暗的表面物質，可能是由風沙組成的。它所含的礦物質證明這種黑色物質來自火山。
(C) 德特羅尼洛斯·卡烏斯隕石坑的岩石冰川遺跡
在德特羅尼洛斯·卡烏斯隕石坑的幾乎所有壁面上都可以觀察到流動模式。這些特徵通常被解釋為岩石冰川的遺跡，即冰川冰與岩石碎屑交織，並被一層碎石覆蓋。當冰層經由昇華（蒸發）消失在大氣中時，碎屑沉積物會殘留下來，形成冰川在自身重力作用下流動產生的流動模式。這是火星中緯度地區典型的地形現象。
(D) 德特羅尼魯斯.卡武斯所在地的地形圖
德特羅尼洛斯高弓窪地是由小行星撞擊形成的，直徑約 120 公里，約為地球上最大的撞擊結構——加拿大薩德伯里盆地直徑的一半。杜特羅尼魯斯高地位於阿拉伯高原地區北部，靠近火星北部低地的過渡地帶。本出版品中所顯示的景觀位於 ESA 火星快車號太空船的 26.275 軌道 HRSC 影像的矩形部分內。這些照片於2024年10月25日在約300公里的高度拍攝。
(E) 阿拉伯高原德特羅尼拉斯·卡武斯窪地的鳥瞰圖
「德特羅尼拉斯·卡武斯」窪地，現寬120公里，希臘語意為“第二尼羅河”，是由一顆約37億至39億年前的小行星撞擊形成的。隨後，水、冰、火山活動等過程改變了撞擊坑的面貌。窪地中心的深色沉積物是由火山爆發形成的，但目前尚不清楚這些物質是噴發成熔岩，還是被風吹成灰燼和塵埃沉積下來的。
(F) 高山德特羅尼洛斯的地形影像圖
火星快車號上的德國太空中心高解析度掃描中心 (DLR HRSC) 立體相機配備九個感測器，正在從垂直於飛行路徑的不同角度對火星表面進行成像。德國太空中心太空研究所和柏林自由大學行星科學系利用兩個分別指向火星表面的斜向前方和後方的立體通道，以及一個垂直指向火星的天底通道，計算出數位地形模型，為每個像素分配高程資訊。影像右上角的色標顯示了相對於星團（火星上一個假想的表面，拉丁語：Ares）的高程值，該星團具有相同的引力。這表明，如今已被侵蝕物質填滿的高山德特羅尼洛斯凹陷至今仍深達 2000 多公尺。
(G) 德特羅尼拉斯·卡武斯窪地的 3D 立體圖像
利用歐空局「火星快車號」太空船上由德國太空總署 (DLR) 操控的高解析度立體相機 (HRSC) 的天底通道（垂直指向火星表面）和四個傾斜立體通道之一，可以創造立體影像。搭配紅藍或紅綠眼鏡使用時，這些圖像可以提供三維景觀視圖，並賦予觀察者對高低差異的空間感知。這種空間觀測可以出色地觀察大尺度和細微的地形細節，例如德特羅尼拉斯·卡武斯窪地的隕石坑壁或窪地內岩石冰川形成的流動結構。
(H) 德特羅尼魯斯·卡武斯窪地的景觀特徵
火星南部高地和火星北部低地之間的過渡區有許多不同的地質過程。在直徑120公里的德特羅尼盧斯高凹坑邊緣，一些深深的切谷格外引人注目，這些谷地是由隕石坑壁地下水滲漏造成的後退侵蝕形成的。窪地中的山丘和台地可能是高原平原的殘餘，也可能是一顆直徑約十公里的小行星撞擊火星後地殼的反彈，從而形成了隕石坑或窪地。圖中箭頭表示因山崩而造成的物質運輸的移動方向。 「皺脊」是薄熔岩流凝固的流動前緣。