歐空局的火星快車任務本月正在探索沙爾巴塔納山谷,這是一個巨大的火星山谷,有古代水、火山活動、撞擊坑和塌陷土地的證據。

沙爾巴塔納山谷位於火星赤道附近,橫跨整個火星,綿延約 1,300 公里,大約相當於義大利的長度。太空船高解析度立體相機(HRSC)拍攝的最新影像聚焦於山谷北部,橫掃火星地形。

2025 年 10 月,火星快車也發布了這個非凡地區的影片之旅,追蹤了山谷的路徑,從 Xanthe Terra 高地的源頭到 Chryse Planitia 平緩地形的終點。

沙巴塔納山谷 (Shalbatana Vallis) 形式的古洪水

科學家認為,沙爾巴塔納山谷是大約 35 億年前大量地下水噴發到地表後形成的。結果,洪水使地貌變得傷痕累累,水流下坡時留下了深深的溝渠。

圖中看到的主要山谷從左下角進入,在畫面右側向北退出。它寬約 10 公里,深約 500 米,這些特徵在隨附的地形圖中尤其清晰。

研究人員認為,這個山谷曾經比現在看起來還要深。數十億年來,各種物質逐漸填充了部分通道。山谷較粗糙的部分有一個特別突出的藍黑色斑塊,被認為是火山灰,後來被火星風重新分佈,如隨附的 3D 透視圖所示。

水、熔岩和可能的古代海洋的證據

沙爾巴塔納山谷是在火星這一部分發現的眾多流出通道之一。該地區標誌著南部高地(左)和北部平緩土地(右)之間的過渡。

附近是 Chryse Planitia,火星上最低的地區之一(見地圖)。火星上的許多主要流出道都在那裡結束,一些科學家認為,在火星歷史上溫暖、潮濕的時期,該地區曾經有一個大海洋。

混亂的地形和撞擊坑

沙爾巴塔納山谷周圍的區域包含許多其他地質特徵,所有這些特徵都在區域圖像上進行了標記。

火星上的排水溝通常與所謂的混亂地形、充滿破碎塊、山脊和鋸齒狀岩層的景觀聯繫在一起。在此圖像中,在黑色火山灰沉積物旁的山谷寬闊部分可以看到混亂的地形(請參見本文頂部的圖像)。

據科學家稱,這種土壤是當地下冰開始融化時形成的。隨著冰層消失,其上方的地面開始移動並塌陷。火星快車在皮勒雷吉奧 (Pyrathae Regio)、伊尼混沌 (Iani Chaos)、阿里阿德內斯科爾斯 (Ariadnes Colles)、阿拉姆混沌 (Aram Chaos) 和海德拉特混沌 (Hydraotes Chaos) 等地區觀察到了類似的混亂景觀。

整個地區還可以看到許多撞擊坑。有些仍然清晰可見,而有些則隨著時間的推移被部分掩埋或侵蝕。它們被幾塊噴射物包圍,這些噴射物是最初撞擊時拋出的碎片。

大部分土地的光滑外觀表明熔岩曾經流經該地區。當熔岩冷卻和收縮時,它會折疊和起皺,形成被稱為「皺紋脊」的不規則特徵。還可以看到被稱為“台地”的孤立山丘(例如右上角)。它們是隨著時間的推移慢慢侵蝕的凸起表面的遺跡。

二十多年的火星探索

這張照片是由 HRSC 相機拍攝的,它是火星快車上的八個科學儀器之一。自 2003 年發射以來,該太空船花了 20 多年的時間研究這顆紅色星球,並以前所未有的細節繪製了其表面的彩色和三維地圖。

火星快車收集的數據大大擴展了科學家對火星及其地質歷史的了解。

火星快車 HRSC 由德國航空航天中心 (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) 開發和營運。相機資料處理由位於柏林阿德勒斯霍夫的 DLR 空間研究所進行。柏林自由大學行星科學與遙感小組的研究人員使用這些數據創建了此處所示的圖像產品。

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