本文作者是开放大学行星地球科学教授David Rothery。
当我们谈论令人惊叹的地质特征时,我们常常把自己局限在地球上。但作为一名地质学家,我认为这是疯狂的——在其他星球上有如此多的地质结构可以让人感到兴奋和鼓舞,而且可以使我们对自己星球的认识变得更加清晰。
以下是太阳系(除地球外)给我印象最深的五个地质结构,排名不分先后。
1.最宏伟的峡谷
火星上有太阳系最大的火山——奥林匹斯山,所以我可以把这个星球上最壮观的峡谷——火星谷(Valles Marineris)包括在内。这条峡谷长3000公里,宽数百公里,深达8公里,从太空看是最好的角度。如果你足够幸运地站在它的边缘,可以看到对面的边缘将远远超出地平线。
它很可能是由邻近的火山区域(称为塔尔西斯)开始向上隆起时产生的裂缝引起的,但被30亿年前的一系列灾难性洪水扩大和加深。
2.金星的褶皱山脉
到本世纪30年代,当美国国家航空航天局(NASA)的两项任务和欧洲航天局(ESA)的一系列任务到达时,我们将对金星有更多了解。金星的大小、质量和密度几乎与地球相同,这使地质学家们感到困惑,为什么它缺乏地球式的板块构造,为什么(或确实)它的活跃火山活动相对较少。这个星球是如何把它的热量散发出来的?
我觉得令人欣慰的是,至少金星的一些地质方面看起来很熟悉。例如,名为OvdaRegio的高地的北部边缘看起来非常相似,除了没有穿过侵蚀的河流,与地球上的“折叠山脉”,如阿巴拉契亚山脉,这是大陆之间碰撞的结果。
例如,名为奥夫达雷吉奥(Ovda Regio)的高地北部边缘与地球上的阿巴拉契亚山脉(Appalachians)等相比,除了没有河流穿过的侵蚀外,看起来惊人地相似。
3.水星的撞击盆地
我在这个例子中有点作弊,因为它既是太阳系中最大的撞击盆地之一,也是其中一个爆炸性的火山。水星直径1550公里的卡乐斯盆地是由大约35亿年前的一次重大小行星撞击形成的,不久之后,它的底部被熔岩淹没。
过了一段时间,在熔岩帽最薄的盆地边缘附近,一系列的爆裂性喷发将凝固的熔岩炸出几公里深的洞。这些火山喷射出的火山灰颗粒覆盖了数十公里的范围。其中一个名为阿格沃光斑(Agwo Facula)的矿床,围绕着这一爆炸喷口。
爆炸爆发是由气体膨胀的力量驱动的,这在水星上是一个令人惊讶的发现,此前人们认为,由于水星离太阳很近,所以没有这种挥发性物质——热量会使它们蒸发掉。科学家们怀疑实际上有几次爆炸性喷发,可能间隔了很长时间。这意味着在水星的岩浆中反复出现了气体形成的挥发性物质(其成分在2026年ESA的BepiColombo任务开始之前无法确定)。
4.最高的悬崖
在地球上土壤或植被丰富的地区,悬崖处可见最大的干净岩石的暴露。虽然接近它们很危险,但它们揭示了不间断的岩石横截面,对寻找化石非常有利,所以地质学家们非常喜欢它们。这里我给你们介绍七公里高的维罗纳岩层。这是天王星的小卫星米兰达上的一个特征地貌,它经常被描述为“太阳系中最高的悬崖”。如果你不小心从上面摔下来,需要12分钟才能摔到底部。
这是无稽之谈,因为维罗纳卢比根本就不是垂直的。我们唯一的照片来自旅行者2号1986年飞越天王星时拍摄的。它令人印象深刻,几乎可以肯定是一个地质断层,米兰达的冰壳(该行星最外层的 “外壳”)的一块向下移动,顶住了邻近的一块。
5.土卫六被淹没的海岸线
对于最后一个例子,我选择了土星最大的卫星土卫六上的一条类似地球的海岸线,它让人魂牵梦绕。在这里,土卫六的水冰 “基岩”上有一个巨大的凹陷,里面有一个名为Ligeia Mare的液态甲烷海。
随着海平面的上升,由甲烷河流形成的山谷显然被洪水淹没了。这条复杂的海岸线让我想起了阿曼位于霍尔木兹海峡南部的穆桑达姆半岛。在那里,由于阿拉伯大陆和亚洲大陆之间的持续碰撞,当地的地壳已经变得向下弯曲。在土卫六身上也发生过类似的事情吗?我们还不知道,但LigeiaMare周围的海岸地貌变化表明,淹没的山谷不仅仅是海平面上升的直接结果。
地球上有岩石和液态水,土卫六上有冰冻的水和液态甲烷——这没什么区别,它们的相互作用是相同的,所以我们看到地质地貌在不同的星球上重复。
(独家编译:科幻世界)
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