梅杜莎槽溝層

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梅杜莎槽溝層
熱輻射成像系統拍攝的梅杜莎槽溝層全時圖像
坐標3°12′S 163°00′W / 3.2°S 163.0°W / -3.2; -163.0座標：3°12′S 163°00′W / 3.2°S 163.0°W / -3.2; -163.0
長度333 公里

梅杜莎槽溝層(Medusae Fossae Formation)是火星上一處可能起源於火山的大型地質單元[1]，它取名自希臘神話中的梅杜莎，而」槽溝」(Fossa)一詞是拉丁語「深溝」之意。該地貌約位於南緯5°、東經213°處，橫跨塔爾西斯和埃律西昂火山區附近的高-低地邊界區，其範圍涵蓋亞馬遜區、塔爾西斯區、門農區、埃律西昂區和埃俄利斯區等五大區域的部分地區。

地質

梅杜莎槽溝層為沿火星赤道綿延(不連續)超過5000公里的鬆軟、易風化沉積區，其面積相當於美國大陸面積的20%[2]。有時，該地層看起來像一片起伏平緩的平地，但在一些地方，因風蝕而形成了大片山脊和溝槽地形[1]。雷達成像顯示，該地區可能含有極多孔岩石(例如火山灰)或類似冰川的厚冰層，其數量與火星南極冰蓋下的儲量大致相同[3][4]。通過使用火星全球氣候模型模擬，以勞拉·克伯(Laura Kerber)為首的一組研究人員發現，梅杜莎槽溝層可能形成於阿波里那山、阿爾西亞山和帕弗尼斯山所噴發的火山灰[5]。相關的細粒成分提供了進一步證據。該地區幾乎沒有雷達回波，鑑於這一原因，它也被稱為「隱形」區[6]。該地層被劃分為上、中、下三個子單元區，都屬於亞馬遜紀，為火星地質史上最年輕的時代[7]。其元素成分的比較表明，梅杜莎槽溝層是火星表面塵埃的主要來源地[2]。2018年7月，研究人員報告稱，事實上，火星上最大單一塵埃來源地為梅杜莎槽溝層[2]。

梅杜莎槽溝層周邊區域地形圖，中央為赤道0度、東經180度，每格緯度、經度均為10度，麥卡托投影[8]。
位於梅杜莎槽溝層的特徵：
1：埃俄利斯高原
2：仄費里亞高原
3：阿佛納斯凹地群
4：塔爾塔羅斯峭壁 		5：阿波利納里斯溝脊
6：塔爾塔羅斯斷崖
7：盧庫斯高原
8：門農溝脊地 		 9：梅杜莎槽溝群
10：梅杜莎溝脊地
11：歐墨尼得斯山脊
12：亞馬遜桌山 		13：亞馬遜溝脊地
14：戈爾迪山脊
15：吉加斯槽溝群

來自2001火星奧德賽號中子光譜儀數據的分析揭示，梅杜莎槽溝層的西側舌狀坡含有水，這意味着該地層含有大量的水冰，在高傾角(傾斜)時期，地表上的水冰保持了穩定[9]。 結合數個火星重力模型和火星軌道器激光高度計地形數據，可計算出該沉積層的密度，其值為1.765±0.105 克/厘米3，類似於地球上熔結凝灰岩的密度[10]，這排除了沉積層成分中存在大量水冰的可能，再加上高含量的硫和氯，暗示它屬於火山噴發的產物。該沉積層總體積為1.4×106公里3，如此大的沉積層可能是在5億年周期性噴發中形成的[10]。

  • 帶有分層結構的土墩，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
    帶有分層結構的土墩，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
  • 梅杜莎槽溝層中的地層結構和土墩，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
    梅杜莎槽溝層中的地層結構和土墩，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
  • 梅杜莎槽溝層中的地層結構和小土墩場，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
    梅杜莎槽溝層中的地層結構和小土墩場，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
  • 顯示了土墩底部的地層結構，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
    顯示了土墩底部的地層結構，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
  • 梅杜莎槽溝層下單元區地層結構，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
    梅杜莎槽溝層下單元區地層結構，位置為埃俄利斯區蓋爾撞擊坑以東。
  • 梅杜莎槽溝層位於門農區一處懸崖的表面特徵。
    梅杜莎槽溝層位於門農區一處懸崖的表面特徵。

倒轉地形

梅杜莎槽溝層下單元區包含了許多被認為是溪流遺蹟的樣式和形狀。據信形成的溪流曾注滿山谷，並通過礦物膠結或粗覆蓋層的聚集形成一層耐侵蝕的倒轉地形。這些倒轉河床有時被稱為彎脊或凸起的曲線特徵，並被分為六種類型：平頂、窄頂、圓頂、分叉、無分叉和多層狀，長度可能有1公里或不到，高度從1米到10米以上不等，而狹窄的彎脊寬度則不到10米[11]。

  • 梅杜莎槽溝層下單元分支扇內的彎脊，位置為埃俄利斯區。
    梅杜莎槽溝層下單元分支扇內的彎脊，位置為埃俄利斯區。

雅丹地貌

雅丹地貌是指地層表面被風蝕成一系列的線狀山脊[12]，這些山脊通常指向切割它們的盛行風風向，並展示出火星風沙的侵蝕力。梅杜莎槽溝層易受侵蝕，這表明它們是由弱膠結顆粒所組成，很可能是由風沙或火山灰沉積所構成。雅丹是岩石的一部分，它已被風沙蝕刻成嶙峋狹長的山脊[13]，可看到其中的地層結構。海盜號[14]、火星全球探勘者號[15]及高解像度成像科學設備照片[16]中都觀察到了雅丹頂部耐侵蝕的冠岩。來自航天器的圖像顯示，它們具有不同的硬度，可能是因為物理性質、成分、顆粒大小和/或膠結作用的明顯不同所致。整個地區幾乎看不到撞擊坑，因此，梅杜莎槽溝層地表相對年輕[17]。

另請參閱

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 The Medusa Fossae formation on Mars. European Space Agency. 29 March 2005 [2020-11-24]. （原始內容存檔於2018-06-22）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Ojha, Lujendra; Lewis, Kevin; Karunatillake, Suniti; Schmidt, Mariek. The Medusae Fossae Formation as the single largest source of dust on Mars. Nature Communications. 2018, 9 (1): 2867. Bibcode:2018NatCo...9.2867O. PMC 6054634 可免費查閱. PMID 30030425. doi:10.1038/s41467-018-05291-5. 
  3. ^ Watters, T. R.; Campbell, B.; Carter, L.; Leuschen, C. J.; Plaut, J. J.; Picardi, G.; Orosei, R.; Safaeinili, A.; Clifford, S. M.; Farrell, W. M.; Ivanov, A. B.; Phillips, R. J.; Stofan, E. R. Radar Sounding of the Medusae Fossae Formation Mars: Equatorial Ice or Dry, Low-Density Deposits?. Science. 2007, 318 (5853): 1125–1128. Bibcode:2007Sci...318.1125W. PMID 17975034. doi:10.1126/science.1148112. 簡明摘要 – NewScientist (November 1, 2007). 
  4. ^ Orosei, R.; Cantini, F.; Caprarelli, G.; Carter, L. M.; Papiano, I.; Rossi, A. P. Radar Sounding by MARSIS over Lucus Planum, Mars. Lunar and Planetary Science Conference. 2016, (1903): 1869. Bibcode:2016LPI....47.1869O. 
  5. ^ Kerber, Laura; Head, James W.; Madeleine, Jean-Baptiste; Forget, François; Wilson, Lionel. The dispersal of pyroclasts from ancient explosive volcanoes on Mars: Implications for the friable layered deposits. Icarus. 2012, 219 (1): 358–381. Bibcode:2012Icar..219..358K. doi:10.1016/j.icarus.2012.03.016. 
  6. ^ Barlow, Nadine G. Mars: an introduction to its interior, surface and atmosphere. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 2008: 75–76. ISBN 978-0-521-85226-5. 
  7. ^ Greeley, Ronald; Guest, J.E. Geologic map of the eastern equatorial region of Mars. 1987. doi:10.3133/i1802B. 
  8. ^ Geologic Mapping of the Medusae Fossae Formation, Mars 互聯網檔案館的存檔，存檔日期2009-04-20. Center for Earth and Planetary Studies, Smithsonion National Air and Space Museum
  9. ^ Wilson, Jack T.; Eke, Vincent R.; Massey, Richard J.; Elphic, Richard C.; Feldman, William C.; Maurice, Sylvestre; Teodoro, Luís F.A. Equatorial locations of water on Mars: Improved resolution maps based on Mars Odyssey Neutron Spectrometer data. Icarus. 2018, 299: 148–160. Bibcode:2018Icar..299..148W. arXiv:1708.00518 可免費查閱. doi:10.1016/j.icarus.2017.07.028. 
  10. ^ 10.0 10.1 Ojha, Lujendra; Lewis, Kevin. The Density of the Medusae Fossae Formation: Implications for its Composition, Origin, and Importance in Martian History. Journal of Geophysical Research: Planets. 2018, 123 (6): 1368–1379. Bibcode:2018JGRE..123.1368O. doi:10.1029/2018JE005565. 
  11. ^ Zimbelman, James R.; Griffin, Lora J. HiRISE images of yardangs and sinuous ridges in the lower member of the Medusae Fossae Formation, Mars. Icarus. 2010, 205 (1): 198–210. Bibcode:2010Icar..205..198Z. doi:10.1016/j.icarus.2009.04.003. 
  12. ^ Bridges, Nathan T.; Muhs, Daniel R. Duststones on Mars: Source, Transport, Deposition, and Erosion. Sedimentary Geology of Mars. 2012: 169–182. ISBN 978-1-56576-312-8. doi:10.2110/pec.12.102.0169. 
  13. ^ 存档副本. [2020-11-24]. （原始內容存檔於2016-06-02）. 
  14. ^ Scott, David H.; Tanaka, Kenneth L. Ignimbrites of Amazonis Planitia Region of Mars. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 1982, 87: 1179–1190. Bibcode:1982JGR....87.1179S. doi:10.1029/JB087iB02p01179. 
  15. ^ Malin, M. C.; Carr, M. H.; Danielson, G. E.; Davies, M. E.; Hartmann, W. K.; Ingersoll, A. P.; James, P. B.; Masursky, H.; McEwen, A. S.; Soderblom, L. A.; Thomas, P.; Veverka, J.; Caplinger, M. A.; Ravine, M. A.; Soulanille, T. A.; Warr En, J. L. Early Views of the Martian Surface from the Mars Orbiter Camera of Mars Global Surveyor. Science. 1998, 279 (5357): 1681–1685. Bibcode:1998Sci...279.1681M. PMID 9497280. doi:10.1126/science.279.5357.1681. 
  16. ^ Mandt, Kathleen E.; De Silva, Shanaka L.; Zimbelman, James R.; Crown, David A. Origin of the Medusae Fossae Formation, Mars: Insights from a synoptic approach. Journal of Geophysical Research. 2008, 113 (E12): E12011. Bibcode:2008JGRE..11312011M. doi:10.1029/2008JE003076. 
  17. ^ 存档副本. [2020-11-24]. （原始內容存檔於2017-08-29）. 

 

 

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