諾克提斯迷宮
諾克提斯迷宮（拉丁語：Noctis Labyrinthus，直譯：夜迷宮）是火星鳳凰湖區位於水手谷和塔爾西斯高地之間的一個區域[1]，以其迷宮般的深谷和陡峭的山谷而聞名。該地區的山谷和峽谷是由斷層作用形成的，很多顯示出典型地塹特徵，谷底仍保留着高地平原，但在一些地區因山體崩塌而變得更為崎嶇，還有一些地區的地面似乎已經沉陷為坑狀構造[2]。據認為，這一斷層活動是由塔爾西斯地區的火山活動所引發[3]。根據2009年12月研究報告，在一些地層中發現了包括粘土、硫酸鹽和水合矽等在內的多種礦物[4]。
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| 坐標 | 7°00′S 102°12′W / 7.0°S 102.2°W |
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| 長度 | 1263公里 |
概述
諾克提斯迷宮位於水手谷西端的塔爾西斯高地中心，清楚顯示出一片蛛網般伸展的地塹群，而後匯聚成一群連貫、較淺的地塹群，以弧狀路徑向南彎曲進入克拉里塔斯嶺(Claritas Rise)，越過該處它們則被稱為「克拉里塔斯槽溝群」[5]。
地質
諾克提斯迷宮斷裂帶集中於塔爾西斯隆起中心，分割了這一據認為形成於挪亞-赫斯珀里亞紀的玄武質高原[6]。諾克提斯迷宮谷以一種相互聯結的模式分裂成三種不同的走向(東北偏北-西南偏南、東北偏東-西南偏西、西北偏西-東南偏東)，類似地球穹丘上形成的斷層系統[5]。根據撞擊坑計數測年，該斷裂帶的形成可追溯到赫斯珀里亞紀晚期，同時也形成了相鄰敘利亞平原區的熔岩平原[6]。一些研究人員根據隨下層岩脈擴展的簡單地塹，模擬了火星上這種深谷群的形成過程。當下層岩漿體排空後，岩漿室壓力降低並開始收縮，形成一系列鏈坑狀凹陷，這些地方的坍塌程度取決於下方岩漿體的深度。據估計，諾克提斯迷宮深谷群地表下曾發生過的空岩漿房崩塌深度可能超過5公里[7]，特別是在諾克提斯迷宮中，一些研究人員曾推測，斷裂帶的通道可能連接着更深的侵入構造，形成更類似地球圖林(Thulean)地幔柱的管道網，後者導致北大西洋火成岩省的形成[7]。在諾克提斯迷宮深谷群中，這些鏈坑狀凹陷(pit crater chains)坍塌帶定向從V形尖端向外延伸，反映出從下方岩漿室流出的岩漿去向，這些傾斜的V字形鏈坑狀的凹陷狀通常在遠離塔爾斯隆起中心的地方延伸[7]。
其他一些研究人員也提出過諾克提斯迷宮的另一種起源，將其形成與水手谷聯繫起來，並將它最初的形成看成是密集熔岩管網的膨脹和坍塌[8]。熔岩管說的支持者注意到，沒有觀察到來自深谷群側向熔岩流證據，因而，贊成現代崩塌特徵表面下不必要有岩脈的觀點，因為沒有證據表明這種近地表侵入體已破壞了諾克提斯迷宮區的表面[8]。單純構造說評論者也注意到，儘管鏈坑狀凹陷(岩脈說的核心)通常與地塹走向一致或重合，但在諾克提斯迷宮附近偶爾也發現它們會分岔並垂直穿過同代地塹[8]。一些研究者也提出諾克提斯迷宮深谷群可能是在夾雜凝灰岩和熔岩流的弱化岩中伸展的斷層作用所形成，眾所周知，這些岩石會產生與地塹平行的鏈坑狀凹陷[8]。
其他研究者認為，蒸氣岩漿(phreatomagmatic)作用與諾克提斯迷宮深谷群的形成有關，但這一假說並沒得到普遍認可，因為根據該機制所提出的混沌地形形態，在諾克提斯迷宮地表裂隙網中並沒發現。同樣，也沒在被強烈認為發生過蒸氣岩漿活動的區域附近，如西緒福斯山脈[8]觀察到類似於諾克提斯迷宮的深谷群和鏈坑狀凹陷。也有人認為諾克提斯迷宮的深谷群為喀斯特性質的崩塌地貌，是碳酸鹽岩被受火山氣體酸化的大氣降水溶解所致。這一假說也受到挑戰，因為在諾克提斯迷宮網中沒有檢測到碳酸鹽光譜特徵[8]。
諾克提斯迷宮峽谷因岩壁的崩塌明顯拓寬，這些滑塌的碎屑以泥石流和巨石形式在谷底聚攏。一些作者將谷壁持續的崩塌歸因於與熱循環有關的蠕變，這將會導致地下冰的反覆凍結和融化[5]。由於它位於塔爾斯隆起的中心，在岩漿活動增加期間，流入該區域的熱流增加可能促進了與蠕變相關的熔融[6]。在該區域未觀察到河流或風蝕的跡象[5]。
多樣性礦物
在諾克蒂斯迷宮最南端，靠近敘利亞高原和西奈高原分水嶺及水手谷西端，發現了一處迄今為止在火星上所觀測到礦物種類最豐富的無名凹地。這些沉積物的年代可追溯到赫斯珀里亞紀晚期，為最近期的火星水合礦物沉積[6]。根據CRISM光譜圖像顯示，研究該凹地的人員解釋性地確定了以下存在的物質：
- 富鐵礦物，如赤鐵礦和針鐵礦[6]；
- 多水硫酸鐵(葉綠礬針綠礬)、單水硫酸鐵(水鐵礬或可能是矽鈣石)、羥基硫酸鐵(水綠礬和草黃鐵礬)、水合黃鉀鐵礬石以及可能的無水硫酸鐵(雲母礦)[6]；
- 頁矽酸鹽鋁粘土(類似水合埃洛石/安德伊利石的高嶺石，或高嶺石和蒙脫石的組合)[6]；
- 鐵蒙脫石(綠脫石)[6]；
- 蛋白石二氧化矽（蛋白石-A因成岩作用蝕變成蛋白石CT），其光譜特徵與冰島火山的玻璃火山礫相當[6]。
在該盆地中觀察到的水合硫酸鐵礦物中，有些礦物如鐵雲母，在現代火星環境下並不穩定。然而，研究人員認為，它們似乎是共存的，因為不同沉積物可能在不同時間暴露在開闊的大氣中，而其中的一些礦物在火星條件下經過多年的時間才完全脫水[6]。此外，在該窪地中觀察到的蛋白石二氧化矽沉積物光譜，可能偶爾顯示出硫酸鐵礦物黃鉀鐵礬和頁矽酸鹽礦物蒙脫石之間的相互作用，後一種材料是從光譜上分辨出的一種不尋常的雙峰形狀來解釋的[6]。
該盆地中礦物的形成很可能是初始酸性熱液對玄武岩地形蝕變的結果，斜長石和富鈣輝石的溶解使pH值穩定升高，並導致其他礦物沉澱。特別是在該盆地，鐵鎂質蒙脫石層覆蓋在硫酸鹽、頁矽酸鹽鋁粘土和蛋白石矽質沉積物之上，這種層次順序是該無名窪地獨有的，與大多數火星地區通常相顛倒，諾亞紀期的底層一般都為鎂鐵質蒙脫石[6]。一些研究人員提出了相反的觀點，即該盆地是在單獨、高度不均勻的事件中形成的，而不是順序顛倒的沉積事件，這不一定是全球氣候變化現象的標誌，但很可能與局部熱源有關，比如火山或撞擊坑[6]。
觀測史
1980年，巴黎第十一大學的「菲利普·馬森」(Philippe Masson)根據水手9號和海盜號軌道飛行器的圖像，對水手谷、諾克提斯迷宮和克拉里塔斯槽溝的地質構造年代進行了綜合解釋[5]。
2003年，巴黎第六大學丹尼爾·梅格(Daniel Mège)、諾丁漢大學及史密森尼學會安東尼·庫克(Anthony C.Cook)、法國勒芒大學埃爾文·加雷爾(Erwan Garel)、西布列塔尼大學伊夫·拉加布里埃爾(Yves Lagabrielle)和哥倫比亞大學瑪麗-海倫·科爾米耶(Marie-Hélène Cormier)等共同提出了一種火星裂谷模型，即岩漿房岩漿的排空，形成了定向的鏈坑狀凹陷。首次從理論上解釋了諾克提斯迷宮深谷群的形成[7]。
2012年，法國研究人員帕特里克·索洛特(Patrick Thollot)、尼古拉斯·曼戈爾德(Nicolas Mangold)、維羅妮卡·安桑(Véronique Ansan)和南特大學的斯蒂芬·勒穆埃利克(Stéphan Le Mouélic)以及一批美國研究人員，包括布朗大學約翰·福·穆斯塔德(John F. Mustard )、聖母大學拉爾夫·伊·米利肯(Ralph E. Milliken)和應用物理實驗室的斯科特·默奇(Scott Murchie)等合作，報道了在諾克提斯迷宮東南一個無名盆地中，顯示有僅在水環境和寬pH值範圍下才能形成的極其多樣化的礦物組合。該盆地是諾克提斯迷宮中同類特徵中唯一的一個，幾乎比火星上任何一處觀測到的地區都有更大的多樣性。利用高解像度成像科學設備視覺圖像上的CRISM光譜數據，研究人員提出，該礦坑多樣化的地質是熱液蝕變的結果，隨着富鈣礦物(如斜長石等)的不斷溶解，酸度降低，從而觀察到了這些豐富礦物種類。這一可變性被解釋為在這一時期沒有引發全球暖濕的火星氣候條件[6]。
圖集
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海盜1號軌道飛行器照片，顯示了諾克提斯迷宮的位置。 -
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背景相機拍攝的一部分諾克提斯迷宮，顯示了下面HiRISE圖像所覆蓋的區域。 -
程序控制的高解像度成像科學設備拍攝的諾克提斯迷宮部分北、南岩壁。 -
諾克提斯迷宮部分北壁的寬景視圖 -
諾克提斯迷宮部分北壁的近視圖 -
諾克提斯迷宮部分南壁的近視圖
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諾克提斯迷宮位於右下方，左側是塔爾西斯山群的三座大型火山。 -
火星全球探勘者號拍攝的諾克提斯迷宮部分區域。 -
火星全球探勘者號拍攝的諾克提斯迷宮岩壁層。 -
諾克提斯迷宮內兩個相鄰高地下部的岩層。 -
諾克提斯迷宮頂部附近的層段。 -
諾克提斯迷宮底部附近的一組岩層。 -
諾克提斯迷宮層狀懸崖寬景圖。 -
前一幅諾克提斯迷宮層狀圖的部分特寫。 -
諾克提斯迷宮地表寬景圖。 -
上一幅諾克提斯迷宮地表照片中，複雜、黑色的沙丘特寫。 -
諾克提斯迷宮地表上的堆積層，堆積層中可能含有與地下水一起形成的各種礦物。 -
諾克提斯迷宮地表堆積層特寫，上一幅圖片中部的放大。 -
諾克提斯迷宮地表上顯示的層狀結構。 -
諾克提斯迷宮地表上的層狀桌山，上一幅圖片的放大。 -
諾克提斯迷宮地表桌山邊緣顯示的層次，上一幅圖片的放大。 -
諾克提斯迷宮地表上淺色的結構，放大的同一幅圖片。 -
克提斯迷宮地表上淺色的高地，放大的同一幅圖片。 -
克提斯迷宮地表上薄薄的深色層，同一幅圖片的放大。 -
克提斯迷宮地表上的一座桌山。
另請參閱
參考文獻
- ^ Noctis Labyrinthus. [USGS planetary nomenclature page] . USGS. [2013-10-17]. （原始內容存檔於2016-12-19）.
- ^ Noctis Labyrinthus. [2006-10-04]. （原始內容存檔於2006-10-04）.
- ^ Mars Odyssey Mission THEMIS: Feature Image: Noctis Labyrinthus Landslides. [2020-11-22]. （原始內容存檔於2021-01-20）.
- ^ Trough deposits on Mars point to complex hydrologic past. Sciencedaily.com. 2009-12-17 [2013-07-16]. （原始內容存檔於2013-10-18）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 Masson, P. Contribution to the Structural Interpretation of the Valles Marineris-Noctis Labyrinthus-Claritas Fossae Regions of Mars. The Moon and the Planets. 1980, 22 (2): 211–219. doi:10.1007/bf00898432.
- ^ 6.00 6.01 6.02 6.03 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 6.09 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 Thollot, P; Mangold, N; Ansan, V; Le Mouélic, S.; Milliken, RE; Bishop, JL; Weitz, CM; Roach, LH; Mustard, JF; Murchie, SL. Most Mars minerals in a nutshell: Various alteration phases formed in a single environment in Noctis Labyrinthus. Journal of Geophysical Research. 2012, 117 (E00J06): n/a. S2CID 6739191. doi:10.1029/2011JE004028.
- ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Mège, D; Cook, AC; Garel, E; Lagabrielle, Y; Cormier, M-H. Volcanic rifting at Martian grabens (PDF). Journal of Geophysical Research. 2003, 108 (E5). doi:10.1029/2002JE001852. （原始內容存檔 (PDF)於2020-11-29）.
- ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Leone, G. A network of lava tubes as the origin of Labyrinthus Noctis and Valles Marineris on Mars. Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2014, 277: 1–8. doi:10.1016/j.jvolgeores.2014.01.011.
外部連結
- Images from ESA Mars Express. European Space Agency. December 3, 2007 [2007-12-03]. （原始內容存檔於2007-12-02）.
