中国国家天文
26-03-17 17:25 微博认证:《中国国家天文》杂志官方微博

中国国家天文×石头科技:
把探索深空的执着,带进家的每一寸地面

行星科学研究告诉我们:真实世界的表面,从来都不是完美平滑的。在太阳系里,像地球、月球、火星这样的天体被称为岩质行星(terrestrial planet)或岩质卫星(rocky satellite)。它们没有像木星那样的厚重气体包层,表面直接暴露着岩石、尘土和各种复杂地貌。几十亿年的陨石撞击、火山喷发、大地构造运动,让这些天体的地表变成了一张极其复杂的“地形地图”。

一、撞击坑(impact crater):“坑坑洼洼”的广寒宫
在没有浓厚大气保护的天体上,比如月球或水星,陨石撞击会直接在地表留下巨大的撞击坑。
典型结构包括:
坑缘(rim):撞击时抛射物堆积形成的环形高地
坑底(floor):相对平坦但布满碎屑
中央峰(central peak):大型撞击坑中心被反弹抬升的山峰
例如直径 100 km 的撞击坑,中央峰高度可能达到 1–2 km。
就好比和面的时候,把捏紧的面粉块砸向盆里的面粉,你能看到一个明显的“环形山”结构。面粉块的大小,盆里面粉的多少,当然了,还有你搞破坏的力道,都是影响撞击坑形貌的“有力因素”。

二、熔岩平原(lava plain):看似平整,实则易摔跤
如果说撞击坑像“坑洼路面”,那么火山形成的熔岩平原就像是“看起来很平整的地板”。
月球上著名的月海,例如雨海(Mare Imbrium),其实是远古火山喷发后形成的大规模玄武岩平原。
但这些平原并不是完全平滑。它们通常存在:熔岩流边界(lava flow margin)、皱脊(wrinkle ridges)、塌陷沟槽(collapse trough),高度变化可能达到 几十米到上百米。

三、裂谷与断崖(rift valleys and scarps):大地的死角
在一些岩质天体上,内部热演化还会让地壳发生拉伸或收缩。例如火星上的巨大裂谷系统:水手谷(Valles Marineris),这是太阳系最大的峡谷之一:长度:约 4000 km,深度:可达 7 km。在行星科学中,这类区域被称为“复杂地形边界(complex terrain boundary)”。

四、风成地貌(aeolian landforms):天天吹沙尘
在火星这样有大气但较稀薄的星球上,风可以搬运大量细颗粒。于是形成:沙丘场(dune field)、尘埃沉积(dust deposits)、风蚀沟槽(yardang,即“雅丹”)。例如火星上的经典沙丘场:Nili Patera Dune Field。这些沙丘在几年尺度上就会移动。换句话说:行星地貌研究的一个核心问题,其实就是“灰尘如何在复杂地形上移动”。

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