2024 年 8 月 7 日
- DLR 的高解析度立體相機 HRSC 顯示了火星上形狀混亂的 Caralis Chaos 景觀。
- 研究人員認為卡拉利斯混沌和亞特蘭提斯混沌的鄰近地區是前埃里達尼亞湖遺跡的所在地。
- 光譜分析顯示非常古老的沉積物後來被水覆蓋並風化。
- 重點：太空旅行、行星研究、火星快車
Caralis不僅是撒丁島卡利亞里市的拉丁語名稱，也是火星上一片「混亂」地區的名稱。山脊、裂縫、高原似乎無序地交織在一起。來自歐空局火星快車任務上的德國航空航天中心 (DLR) 高解析度立體相機 (HRSC) 的影像資料令人印象深刻地展示了Terra Cimmeria和 Terra Sirenum之間區域的景觀。
該地區有幾個位於大盆地中的神秘小山丘區域。它的首次繪製得益於 NASA 於 1976 年抵達火星的兩次維京任務的圖像。卡拉里斯混沌丘陵與排水道沒有直接連接。它們在其他方面也與火星混亂的地形有所不同，例如水手山谷東端的 Hydraotes Chaos 地區以及通往那裡北部的山谷，這些山谷曾經將大量的水引入北部低地。
轉型中的湖泊景觀
在火星研究中，亞特蘭提斯混沌和卡拉利斯混沌被認為是前埃里達尼亞湖遺跡的所在地。這可以追溯到所謂的諾亞紀中晚期，當時火星上的大部分河流和湖泊都很活躍。它的面積可能超過 110 萬平方公里，可能是更北邊的馬阿迪姆-瓦利斯大型流出通道的源頭地區。它後來分裂成更小的、孤立的湖泊，最終隨著地球上剩餘的大部分水一起蒸發和滲走。諾亞時期開始於約 41 億年前，持續了約 4 億年；那是火星上水最多的時候。
在場景的東北部，頂視圖的右下角，可以看到卡拉利的部分混亂。光譜分析顯示，這些淺色丘陵物質可能是一個非常古老的沉積物，後來被水覆蓋並風化。隨著湖泊乾涸，材料破裂，然後被風進一步侵蝕。後來， Sirenum Fossae （「海妖的海溝」）的構造斷層覆蓋了整個景觀，穿過山地（右）和圖像左（南）側的光滑表面。
強大的火山力量
非常有趣的是該地區有大量的皺紋山脊，這是火山平原的典型特徵。當一層熔岩被壓縮而仍然有些柔軟和有彈性時，它們就形成了。它在新產生的上覆熔岩的持續壓力造成的張力下變形。
另外值得注意的是影像中心 30 公里長的撞擊坑周圍的區域，其填充物極為平坦。在火山口的南側外側（影像中火山口的左側）可以看到獨特的流動結構和小山谷。它們顯示了後期的水分活動。
仔細一看，在火山口外的許多地方都可以看到小山谷，曾經存在的水通過這些山谷流走了。緊鄰南部地區的較小隕石坑的北側有小凹槽。沿著斜坡運送的物質似乎已經「吃掉」或將部分隕石坑物質推到了地板上。圖片的右上方有一個被解剖的高原，表面光滑。在這裡，可以在各種圓形結構中發現幾個嚴重風化或被熔岩淹沒的撞擊坑的遺跡。
圖像編輯
這些影像是由HRSC（高解析度立體相機）於 2024 年 1 月 1 日在火星快車軌道 25235 期間拍攝的。地面解析度約為每像素 15 米，影像中心位於東經 177 度和南緯 38 度左右。彩色影像是根據來自最低點通道、垂直於火星表面的視場以及 HRSC 顏色通道的資料創建的。傾斜透視圖是根據數位地形模型、HRSC 的最低點通道和顏色通道建立的。當使用紅色/藍色或紅色/綠色眼鏡觀看時，浮雕圖像會產生三維景觀印象，它源自於最低點通道和立體通道。顏色編碼的地形視圖是基於該區域的數位地形模型 (DTM)，可以從中導出景觀的地形。 HRSC-DGM 的參考體是火星等勢面（areoid）。
[照片]
(A) Caralis混沌地區中的丘陵地帶與構造裂谷
卡拉利斯混沌地區的這些山地被認為是曾經是埃里達尼亞湖的非常古老的沉積物的殘餘物，三億五億年前，埃里達尼亞湖覆蓋了火星南部高地超過一百萬平方公里的面積。隨著湖泊乾涸，材料破裂，然後被風進一步侵蝕。後來，Sirenum Fossae（“海妖海溝”）的構造斷層覆蓋了地形並切穿了山地。在右上象限，所謂的皺紋脊垂直於該構造裂谷延伸，當仍可塑性變形的熔岩被流入的熔岩推到一起時，就會產生皺紋脊。
(B) Caralis混沌地區附近的 Sirenum Fossae 裂谷
Sirenum Fossae，即“海妖溝渠”，以神話中的海妖塞壬的名字命名，海妖在古代用她們的歌聲迷惑海上的漁民，從而引誘他們到船上沉沒。在火星上，Sirenum Fossae 長超過 2,500 公里，是最引人注目的構造結構之一。由於火星地殼的拉伸，可能是塔爾西斯地區向東北部隆起的結果，地殼分裂成構造溝，邊界之間的物質滑入其中。兩個隕石坑中較大的一個直徑約十公里。從撞擊中噴出並沉積在隕石坑周圍的物質的模式表明，地下一定存在水或冰。
(C) Caralis混沌地區的地質多樣性
在火星上，混亂地形是指山脈和高原以裂縫和溝壑相連，看似無序的區域。 ESA 火星快車軌道飛行器上的DLR 立體相機HRSC 於2024 年1 月對卡拉利斯混沌區域進行了成像，該區域具有一些有趣且有時神秘的景觀特徵，例如場景東北部有一片淺色小山丘的田野（右下）圖片中）。它們位於曾經被湖泊填滿的窪地遺跡中。在影像中心的火山口外坡上可以看到非常獨特的流動結構，顯示水曾經沿著噴射物沉積物流動。此外，該景觀也被兩條筆直的構造斷層結構所穿過。 Caralis 是羅馬時期撒丁島首都卡利亞裡的拉丁語名稱。
(D) Caralis混沌周圍的水、火山活動、構造和影響的痕跡
為了定向，隨附文本中描述的地質結構包含在垂直頂視圖中。由南至北（或由左至右）：Sirenum Fossae 南部構造裂谷；在仍可塑性變形的熔岩運動過程中被推起的各種“皺紋脊”，標誌著熔岩流的流動前沿；火山口上緣的排水溝（「溝壑」）大小近十公里，可能是由二氧化碳冰蒸發後變得不穩定的一層冰和塵埃形成的；引人注目的約 30 公里長的大隕石坑南部外緣的流動結構（「在南部火山口邊緣流動」）；火山口以東（下方）皺紋山脊上的小山谷；明亮、分佈混亂的山丘（「多節淺色調材質」）； Sirenum Fossae 裂谷北段，長 2000 多公里；數百公尺高的極其平坦的高原
(E) Caralis混沌地區地形圖
火星快車上的 DLR 立體相機 HRSC 使用九個感測器從飛行方向的不同角度記錄火星表面。德國航太中心行星研究所和柏林自由大學的科學家團隊使用兩個傾斜向前和向後指向火星表面的立體聲通道以及垂直指向火星的最低點通道來計算數字地形模型，為每個圖像點分配高度信息。高度值可以從影像右上角的色標中讀取，基於區域，火星上具有相同引力的假想表面。這清楚地顯示了圖像中心約 30 公里寬的火山口邊緣如何高出周圍區域足足兩公里。同時也可以看到，在東北部（圖中右下角）有一個海拔千公尺以下的窪地，其中很可能在火星早期存在著一個名為「波瑞達尼亞」的湖泊。
(F) Caralis 混沌區域的 (3D) 浮雕圖像
所謂的立體影像可以從 ESA 火星快車探測器上的 DLR 操作的 HRSC 相機系統的最低通道生成，該系統垂直指向火星表面，以及四個傾斜的立體通道之一。當使用紅藍或紅綠眼鏡時，它們可以實現景觀的三維視圖，並為觀眾提供高度差的空間概念。以這種方式查看可以輕鬆檢查微妙的地形細節，例如圖像中心大火山口外坡的流動結構、小山谷、推升熔岩前緣的皺紋山脊、區域中的線性構造斷層結構。左），以及場景東北部（右下）窪地中的一片丘陵。
(G) 火星高地南部的埃里達尼亞地區
2024 年元旦，DLR 的高解析度立體相機 (HRSC) 在火星快車軌道 25235 期間拍攝了火星南部高地的卡拉利斯混沌地區的影像，距離首次拍攝影像已經過去近 20 年了。在火星研究中，Ariadnes Colles、Atlantis Chaos 和 Caralis Chaos（以及 Simois Colles，此處未顯示）被認為代表了古代埃里達尼亞湖的遺跡。它的面積可能超過 110 萬平方公里，可能是更北邊的馬阿迪姆-瓦利斯大型流出通道的源頭地區。後來，埃里達尼亞分裂成更小的、孤立的湖泊，這些湖泊最終隨著地球上剩餘的大部分水一起蒸發和滲走。後來，Sirenum Fossae（「海妖海溝」）的構造斷層出現，從東到西貫穿整個地形。