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阿爾西亞山

火星的山

阿爾西亞山（Arsia Mons）是火星赤道附近塔爾西斯三座火山（統稱為塔爾西斯山群）中最南端的一座，它的東北分別坐落了帕弗尼斯山和更北的艾斯克雷爾斯山，而全太陽系最高的火山-奧林帕斯山則矗立它的西北。該火山名稱源自喬凡尼·斯基亞帕雷利火星地圖上對應的反照率特徵，他以傳說中的羅馬阿爾西亞森林命名（Silva Arsia）了它。

阿爾西亞山
Image Credit: NASA/MOLA Science Team
海盜號拼接圖/雷射高度計圖按10:1垂直放大的地形圖，顯示了火山西南（上圖）和東北（下圖）兩側巨大的熔岩流瓣。
坐標8°21′S 120°05′W / 8.35°S 120.09°W / -8.35; -120.09
海撥11.7公里（7.3英里）38386英尺（11700米）
命名拉丁語 –「阿爾西亞」– 古典反照率特徵名

結構

阿爾西亞山是一座盾狀火山，坡度相對較低，山頂有一座巨大的破火山口，它坐落在塔爾西斯火山群最南端，是赤道以南唯一一座主要的塔爾西斯火山[1]。

 
阿爾西亞山地形圖

該火山直徑435公里（270英里），高近20公里（12英里），高出周邊平原9公里（5.6英里）多[2]，山頂破火山口寬110公里（72英里）[3]，大氣壓低於107帕[4]。除奧林帕斯山外，它是已知體積最大的火山，相當於地球上最大的火山-夏威夷茂納洛亞火山的30倍[5]。

阿爾西亞山火山口是底下岩漿庫耗盡後頂層坍塌所形成，在它的山體上還有許多其他的地質塌陷特徵[6]，而破火山口坑底大約形成於1.5億年前[7]。

該盾狀火山被一組大致呈東北-西南走向的塌陷特徵橫切[8]，這一塌陷特徵由火山口底部一排小盾狀火山丘相連接，這條線可能代表了類似在塔爾西斯隆起區所發現的其它大型斷層，即可能反映了阿爾西亞山熔岩的來源。

歐洲太空總署的火星快車號探測器對西南部的裂谷區域進行了非常詳細的成像。2004年，高解析度地繪製了該地區的三維地圖[9]。在這幅詳細的圖像 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）中可看到懸崖、滑坡及眾多的崩塌特徵，結合裂谷末端大量的熔岩流，可能揭示了火山口熔岩流失並導致崩塌的區域。

火山的西北側與東南明顯不同，也更粗糙，這些特徵可能代表了冰川的證據[10]。

可能的板塊構造

 
熱輻射成像系統顯示的阿爾西亞山白晝圖像。

三座塔西斯山連同北部一些較小的火山，構成了一條相當直的直線。有人提出，這些是板塊構造的結果，板塊構造在地球上則形成了「熱點」火山鏈[11][12][13]。

地質史

阿爾西亞山歷史上最近的噴發是火星上最年輕的噴發事件之一，至少涉及破火山口內29處噴口，以及沿火山南北軸線側坡上的噴發。這種活動被認為從2-3億年前一直延續至1-9千萬年前，在1.5億年前達到高峰，破火山口中的噴發率為每百萬年1-8千米3[14]。這一較低的近期噴發率與火山整個34億年歷史中所推斷的平均270千米3/百萬年的速率有著明顯的差異[15]。

氣候

火星南部每年冬季開始時，阿爾西亞山上空都會發生重複出現的天氣現象。就在南部冬季開始前，陽光加熱了火山斜坡上的空氣，而在背風坡上，水冰凝結成一團向西延伸1000多公里的雲層。2018年秋天，隨著全球性沙塵暴的最終消退，這種地形雲表現的尤為明顯，大氣中存在的一些塵埃無疑突出了這一現象，火星快車號軌道飛行器已多次觀測到了這種現象[16][17]，其中2009年7月2日，探測器上的可見光監測相機發現阿爾西亞山上空一道向西飄移的雲[18]，長約20公里，高度8公里[19]。

一項使用全球氣候模型的研究發現，梅杜莎槽溝層可能是由來自阿波里那山、阿爾西亞山和帕弗尼斯山的古代火山灰所構成[20]。

冰川

最近的研究提供了阿爾西亞山存在高海拔[21]和低海拔冰川的證據[10]，一系列平行的壟脊類似於從冰川中掉落的冰磧，而另一些看上去好似地下融冰形成的瘤狀地形。在山體下半部有似乎向下流動的瓣片，這種葉狀地貌可能仍包含有冰核，上面覆蓋著一層阻止冰升華的薄岩層[22]。

可能的洞穴口

截至2007年，已從阿爾西亞山體的衛星圖像中識別出七處可能的洞穴口[23][24][25]，類似熔岩管天花板坍塌形成的「天窗」，它們被非正式地稱為黛娜（Dena）、克洛伊（Chloe）、溫迪（Wendy）、安妮（Annie）、艾比（Abbey）、妮基（Nikki）和珍妮（Jeanne）。

 
火星洞穴口的熱輻射成像系統圖像，這些深洞命名為（A）黛娜、（B）克洛伊、（C）溫迪、（D）安妮、（E）艾比（左）和妮基和珍妮（F）。
 
阿爾西亞山的熱輻射成像系統 拼接圖。

從白天到夜晚，圓形特徵的溫度變化僅為周邊地面的三分之一左右，雖然這較地球上的大洞穴變化更大，但與那裡的深坑是一致的。然而，由於海拔極高，裡面不太可能擁有任何形式的火星生命[26]。

其中一處特徵的最新照片顯示，陽光照亮了一側洞壁，這表明它可能只是一座垂直坑，而不是通往更大地下空間的入口[27] 。儘管如此，這一漆黑的洞口意味著它必須至少有178米深[28]。

圖集

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    熱輻射成像系統拍攝的阿爾西亞山，點擊圖像可查看阿爾西亞山與附近其它火山的關係。
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    熱輻射成像系統白晝紅外拼接圖中的阿爾西亞山及周邊環境，一片巨大的扇形瘤狀沉積物區（阿爾西亞溝），據信是過去的冰川作用所留下，從該火山向西北延伸。
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    高解析度成像科學設備在阿爾西亞山西側山坡上拍攝的暴露在一座深坑壁中的熔岩流地層。
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    阿爾西亞山上可能的洞穴口（「珍妮」）。

另請查看

參考文獻

  1. ^ Carr`, Michael. The Surface of Mars. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 2006: 6. ISBN 978-0-511-27041-3. [永久失效連結]
  2. ^ Catalog Page for PIA02337. [2009-07-02]. （原始內容存檔於2021-04-21）. 
  3. ^ Catalog Page for PIA03948. [2009-07-02]. （原始內容存檔於2021-04-04）. 
  4. ^ Martian Weather Observation 網際網路檔案館的存檔，存檔日期March 11, 2007，. NASA MGS data 9.2 degrees S 238.2 degrees E 17757 meters 1.07 mbar
  5. ^ Barlow, Nadine. Mars: An Introduction to its Interior, Surface and Atmosphere. 10 January 2008. ISBN 978-0-521-85226-5. 
  6. ^ Catalog Page for PIA03799. [2009-07-02]. （原始內容存檔於2021-03-21）. 
  7. ^ Carr`, Michael. The Surface of Mars. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 2006: 60. ISBN 978-0-511-27041-3. [永久失效連結]
  8. ^ Carr`, Michael. The Surface of Mars. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 2006: 63. ISBN 978-0-511-27041-3. [永久失效連結]
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  11. ^ Sleep, N. Martian plate tectonics. Journal of Geophysical Research. 1994, 99 (E3): 5639–5655. Bibcode:1994JGR....99.5639S. doi:10.1029/94je00216. 
  12. ^ Mars Once Had Bizarre 'Shell' Tectonics. [2010-12-16]. （原始內容存檔於2011-06-03）. 
  13. ^ Connerney, J.; et al. Tectonic implications of Mars crustal magnetism. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 2005, 102 (42): 14970–14975. Bibcode:2005PNAS..10214970C. PMC 1250232  . PMID 16217034. doi:10.1073/pnas.0507469102  . 
  14. ^ Richardson, J. A.; Wilson, J. A.; Connor, C. B.; Bleacher, J. E.; Kiyosugi, K. Recurrence rate and magma effusion rate for the latest volcanism on Arsia Mons, Mars. Earth and Planetary Science Letters. 2017, 458: 170–178. Bibcode:2017E&PSL.458..170R. doi:10.1016/j.epsl.2016.10.040  . 
  15. ^ Cohen, B. E.; Mark, D. F.; Cassata, W. S.; Lee, M. R.; Tomkinson, T.; Smith, C. L. Taking the pulse of Mars via dating of a plume-fed volcano. Nature Communications. 2017, 8 (1): 640. Bibcode:2017NatCo...8..640C. PMC 5626741  . PMID 28974682. doi:10.1038/s41467-017-00513-8. 
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  17. ^ Mars Express keeps an eye on curious cloud. ESA. 25 October 2018 [23 April 2021]. （原始內容存檔於2022-03-02）. 
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  19. ^ 2 July 2009 Arsia Mons Cloud Observed by the MEX-VMC Instrument （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） slideshare, 2009-7-15
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  21. ^ Shean, David E.; Head III, James W.; Fastook, James L.; Marchant, David R. Recent glaciation at high elevations on Arsia Mons, Mars: Implications for the formation and evolution of large tropical mountain glaciers (PDF). Journal of Geophysical Research. 21 March 2007, 112 (E03004): E03004 [1 April 2012]. Bibcode:2007JGRE..112.3004S. doi:10.1029/2006JE002761  . （原始內容 (PDF)存檔於2015-09-24）. 
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  23. ^ Themis Observes Possible Cave Skylights on Mars （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. G. E. Cushing, T. N. Titus, J. J. Wynne, P. R. Christensen. Lunar and Planetary Science XXXVIII (2007)
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  28. ^ New View of Dark Pit on Arsia Mons. University of Arizona. 5 September 2007 [2009-07-02]. （原始內容存檔於2021-04-30）. 

外部連結


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