这张色彩编码的地形图展示了火星的科洛埃堑沟(Coloe Fossae)区域。它基于欧洲空间局(European Space Agency)火星快车号(Mars Express)探测器于2024年10月19日(第26257轨道)收集的数据创建,并利用了该地区的数字地形模型,从中可以推导出地表形态。如右上角图例所示,地表较低部分显示为蓝色和紫色,而较高海拔区域则显示为白色和红色。

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当我们从火星的赤道区域向北部纬度移动时,就会遇到科洛埃堑沟。这片区域包含一系列长而浅的沟槽,分布在深邃的峡谷、散布的撞击坑以及指向这颗红色星球遥远冰河时代的地表纹理之中。

冰河时代并非地球独有。仅我们的星球在过去25亿年里就经历了数次。最近的一次冰河时代在大约2万年前达到顶峰,使地球的全球平均气温降至约7-10摄氏度(比今天低8摄氏度左右)。这些古老的冰冻期与现代人为驱动的气候变暖无关。相反,它们是行星绕太阳轨道的缓慢自然变化及其自转轴角度偏移的结果。在冰河时代,冰川和冰盖扩张,变化的温度导致这些冰体反复进退。

其他行星也记录着它们自身的严寒周期。火星上就出现了清晰的证据,而来自欧洲空间局 火星快车号搭载的高分辨率立体相机的最新图像,显示了这些过去的气候如何深刻地塑造了地形。

在图像中,几处长而近乎平行的特征斜向贯穿画面。这些就是被称为科洛埃堑沟的结构,是在交替的地表物质块向下沉降时形成的。该区域还拥有许多由外来太空碎片形成的撞击坑。它们在形状和年龄上差异很大:有些轮廓清晰,有些已被侵蚀,有些相互重叠,还有些被部分掩埋。在许多峡谷和撞击坑的底部,漩涡状、沟槽状的图案揭示了在早期火星冰河时代,冰质物质曾经移动过的位置。

这些独特的纹理为了解火星过去的气候提供了线索。科学家将它们描述为线状谷地填充(见于峡谷中)或同心坑填充(见于撞击坑内)。它们是由缓慢移动的冰与碎屑混合物在地表流动形成的,类似于地球上冰川的活动方式,最终被一层更厚的岩石物质所覆盖。

该区域位于北纬39度,远离火星北极点(北纬90度)。这就引出了一个重要问题:如此大量的冰是如何到达这里的?

答案在于先前火星冰河时代期间冰川的反复进退。尽管现代火星是干燥的,但其长期气候一直在较温暖和较寒冷的阶段之间摆动,其冻结与融化的周期主要由行星轴向倾角的变化驱动。

在较寒冷的间隔期,冰从两极向外扩展并到达中纬度地区。当温度再次上升时,冰层退缩,但留下了其存在的清晰痕迹。线状谷地填充和同心坑填充在整个纬度带都有出现,表明火星曾经经历过全球性的气候变化。这片特定区域可能直到50万年前还被冰层覆盖,标志着该星球最近一次冰河时代的结束。

这些过去冰川活动的迹象,连同科洛埃堑沟和周围的撞击坑,都在标注图像中清晰可见。火星北部和南部地形之间的分界在地形图和背景图中尤为突出。这条边界环绕着整个行星;在某些位置,它形成了一道陡峭的、两公里高的悬崖,而在其他地方,例如这里,它表现为一个宽阔且被严重侵蚀的过渡带(被称为普罗托尼卢斯山群(Protonilus Mensae))。

线状谷地填充和同心坑填充等特征,在我们8月份关于阿刻戎堑沟(Acheron Fossae)火星快车号报告中也有提及。

这些图像由德国航空航天中心开发并运营的火星快车号高分辨率立体相机拍摄。相机数据的处理在柏林-阿德勒斯霍夫的德国航空航天中心行星研究所进行。此处展示的最终图像产品由柏林自由大学行星科学与遥感工作组制作完成。


文章标签: #火星 #冰河时代 #火星快车号 #科洛埃堑沟 #地貌特征

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