科学家认为巨大撞击造成双面火星(图)
[attach]34204[/attach]【3个科研小组经模拟推断后得出相同答案:小行星或彗星等外力猛烈撞击是造成火星南北差异的原因。他们的研究成果刊登在26日出版的英国《自然》杂志上。
双面火星
火星南北半球可谓“风格迥异”。南半球是充满陨石坑和沟壑的高地,北半球则是低地和平原。据估计,火星上直径宽于30公里的深坑数超过3000个,其中约90%分布在南半球。火星北半球的平均高度比南半球“矮”约3000米,外壳也相对较薄。地貌上,南北半球分界线呈现为清晰可见的一条巨大曲线。
火星南北半球的这种双面特征一直是未解之谜。上世纪70年代美国的火星探测器第一次发回火星地表全图后,科学家们就一直在猜测其中原因,其中“远古撞击说”和“火星内部运动说”是两种最为流行的假说。如今,美国研究人员在最新一期《自然》杂志发表3篇论文,对火星“双面脸”成因做出相同解释。他们认为这数十亿年前小行星或彗星猛烈撞击年轻的火星造成的。
据研究人员认为,此次撞击发生大约40亿年前,一颗小行星或彗星撞击年轻火星的北半球,形成了占40%以上火星表面的巨坑。这就是众所周知的伯勒里斯(Borealis)盆地,是迄今人类在太阳系天体中发现的最大撞击坑。最新计算数据显示,伯勒里斯盆地长约1.06万公里,宽约8500公里,面积约为月球南极最大陨石坑艾特肯(Aitken)盆地的5倍,相当于亚洲、欧洲和大洋洲的面积总和。
有力证据――伯勒里斯盆地形状与弹坑表征相似
来自麻省理工学院以及美国宇航局喷气推进实验室的科学家在报告中说,他们对两个火星探测器--“火星勘测轨道飞行器”和“环火星勘测者”的最新观测数据进行分析,并通过重力数据、地表高度测绘等数据重构了火山形成前的火星地形图,结果发现北极大盆地的椭圆形轮廓与撞击坑的表征相符。此外,他们观测还发现,这个盆地还有一层外部轮廓,这种内外双圈是撞击坑的又一个典型特征。科学家由此推断,这处大坑地是太阳系形成早期一次巨大天体撞击所致。
3个研究小组均认为,鉴于只有伯勒里斯这处大盆地,火星只出现过一次“超级”撞击。麻省理工学院博士后研究员杰弗里•安德鲁斯-汉纳(Jeffrey Andrews-Hanna)说,“形状是形成撞击弹坑的最重要的证据之一,北部巨型陨石坑可能源于一次巨大的撞击。”
来自加利福尼亚理工学院的研究员则利用三维模拟,测算出形成陨石坑的条件。根据他们的计算,宽1600公里的物体以2.09万公里时速运动时,以30度至60度夹角撞击火星,所释放出的能量相当于75万亿兆吨至150万亿兆吨三硝基甲苯(TNT)炸药。负责此项模拟的加利福尼亚理工学院的科学家桑塔•库兹(Santa Cruz)发现这种撞击波甚至会破坏火星面半球。
撞击学说由美国康奈尔大学学者史蒂夫•斯奎尔斯(Steve Squyres)和美国地质勘探局的唐•威廉斯(Don Wilhelms)于上世纪80年代首先提出。这一见解后来得到许多科学家认同。斯奎尔斯现在是以上双胞胎火星探测器的首席科学家。他一直希望其他科学家继续寻找火星撞击学说的证据,他说:“发生撞击事件绝不是疯狂的看法”。但发现一个被证实证据很难,因为伯勒里斯盆地部分边缘如今已经被火山山脉覆盖了。不过,也有一些科学家认为,最新研究成果虽然为撞击说提供了更多论据,但仍无法完全排除其他可能,如火星自身的地质运动。(元元)
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