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火星地质学

火星地质学,或火星学,包含火星的组成、结构、物理性质、地质史等等。

目录

地表

火星全球勘测者上的热辐射光谱仪(TES)所测,以玄武岩和安山岩来说,北方低原和南方高地安山岩较多,而南方高地近赤道的部分区域则玄武岩较多,但是有部分地表由于被沙尘覆盖而未知下方岩性。

内部结构

对于火星结构,目前无法像地球是以地震波测量,而是分析探测船的轨道资料,以开普勒第三定律推得星球质量,再由转动惯量推得内部可能的分层结构(如不同的地核大小会造成不同的自转周期)。再加上既有经验,分为地核地幔地壳

地核

地核半径约为火星半径的一半,除了主要的还包含15~17%的硫,较轻元素含量亦为地球的两倍,故熔点较低,使地核部分为液态,如地球的内外核。

地幔

核外包覆硅酸盐的地幔,曾形成火星地表的构造与火山,但现今似乎不活动了。

地壳

最外层是地壳。火星全球勘测者是首个进行详细的全球地形、重力、磁场等勘测的人造卫星

火山

火星自古以来即有火山活动,像泰瑞纳山、哈德里亚卡山和阿波里那山皆可追溯到诺亚纪晚期,山坡坡度低且饱受风或水流的侵蚀;大瑟提斯高原亦是古老的火山,在中央下陷处有两个破火山口;洪流玄武岩造成的熔岩平原无论在北方低原、火山周围或南方高地的撞击坑之间都有分布;塔尔西斯和埃律西昂则一直到亚马逊纪早期都有火山形成,如14.1公里高的埃律西昂山和塔尔西斯的四座盾状火山,包括21.3公里高、亦为太阳系最高的奥林帕斯山。这些火山直径达数百公里,坡度又缓,加上火星小、表面较地球更弯曲,使很多火山从太空才看得到山顶,从火星地表上只能看到边缘悬崖或半山腰。目前尚未观测到任何火星的火山活动。

磁场

1997年,火星全球勘测者进行气阻减速(Aerobraking)以进入环火星轨道时,就测量到了磁场,但并非地球那样的全球磁场,而是在接近地表时才量到,是地壳磁化的残留磁场,且磁场方向、大小随地点而异。根据累积数年的观测结果,显示分布全球、一条条磁场方向相反的带状区域。希腊平原、乌托邦平原并没有被磁化,这是因为撞击后岩石受热熔化而消除原来的磁场纪录,虽然冷却后应再度被磁化,但实际上没有,表示磁场在那时已经消失,也就是全球性磁场只存在于前诺亚纪。

视频

原来火星表面是这样的

3分钟详解八大行星里的类地行星火星

参考文献