瑞士乾酪特徵

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南極冰蓋上的深坑，美國宇航局火星全球探勘者號分別在1999年和2001年南半球夏季拍攝。

瑞士乾酪特徵(Swiss cheese features)是火星南極冰蓋(南海區)中奇異的凹坑，因與瑞士乾酪中的孔眼相似而得名。它們是在2000年火星軌道相機(MOC)所拍攝照片中被首次發現[1]。

描述[編輯]

瑞士乾酪特徵通常方圓數百米，深8米，底部平坦而側壁陡峭。外觀傾向於尖頭指向南極的豆狀，這反映了它們的形成與日照有關。太陽角度可能有助於它們變得更圓潤。在火星夏至附近，太陽連續保持在地平線上方，使圓形凹坑側壁比地表吸收到更多的陽光，並且升華速度也快得多，造成側壁融解後退，而地表保持不變[2][3]。

隨着季節性霜凍的消失，坑壁較周圍地形顯得更黯黑。據觀察，瑞士乾酪特徵的尺寸逐年增長，平均速度為1至3米，這表明它們形成於水冰頂部的二氧化碳薄冰層(8 米)中[4][5]。後來使用高分辨率成像科學設備的研究表明，這些凹坑位於1–10米厚的乾冰層中，而乾冰層又覆蓋在更大的水冰蓋上。已觀察到，凹坑啟始於細微裂縫附近的小區域。圓形凹坑陡峭的側壁，可聚集陽光，從而加劇侵蝕。要形成一座凹坑，大約需要10厘米深，長度超過5米的陡壁[6]。

光暈特徵[編輯]

在火星第28年(即地球年2007年)的南半球夏季，二氧化碳坑周圍發現有短暫的明亮光暈特徵，但這只是唯一一次看到的特徵。從分析火星偵察軌道器背景相機、高分辨率成像科學設備相機和火星軌道器相機獲得的數據顯示，光暈特徵僅在太陽經度(火星環繞太陽的位置)為279度和331度期間才可看到，光暈的出現與同一火星年開始的全球沙塵暴有關。暈環的壽期可劃分為三個階段，第一階段為太陽經度 (火星年時間) 在285-295度期間；第二階段是太陽經度295-305度時；最後一階段太陽經度為305-340度時，而環瑞士乾酪特徵的高反照率區平均寬度在其整個生命周期中都有變化。第一階段的寬度計算為12.14±1.44米；第二階段的寬度為32.96±4.02米；最後一階段的平均寬度為55.48±6.98米。 根據哈普克反射率理論所計算特徵的亮度[7]，在頭一階段中，光暈比非光暈區亮4 +/-0.3％。隨後進入第二階段，光暈變得更突出，亮度提高到7 +/- 0.7％；而在壽期即將結束時，其最高亮度記錄達到8 +/- 0.6％，遠超周邊地形。全球沙塵暴使大氣層中二氧化碳冰的雜質含量提高，且增加了冰晶的粒徑[8]，因而，光暈較周圍區域顯得更明亮。

圖集[編輯]

  • 火星全球探勘者號觀測到的瑞士乾酪狀冰層
    火星全球探勘者號觀測到的瑞士乾酪狀冰層
  • 火星全球探勘者號觀測到的瑞士奶酪狀冰層
    火星全球探勘者號觀測到的瑞士奶酪狀冰層
  • 瑞士乾酪地形特寫，由火星全球探勘者號拍攝。
    瑞士乾酪地形特寫，由火星全球探勘者號拍攝。

另請參閱[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Thomas, P. C.; et al. 火星残剩极盖的南北地质差异. 自然. 2000 年, 404 (6774): 161–4. Bibcode:2000Natur.404..161T. PMID 10724162. S2CID 4379259. doi:10.1038/35004528. 
  2. ^ Hartmann, W.  2003.  火星旅行指南.  沃克曼出版公司. 紐約
  3. ^ Mangold, Nicolas. 冰升华作用的地貌过程：行星视角. 地貌學. 2011年, 126 (1–2): 1–17. Bibcode:2011Geomo.126....1M. doi:10.1016/j.geomorph.2010.11.009. 
  4. ^ Byrne, S.; Ingersoll, A. P. 火星极地瑞士干酪特征形成的升华模型. 美國天文學會. 2002, 34: 837. Bibcode:2002DPS....34.0301B. 
  5. ^ 高分辨率成像科学设备-南极残余冰盖－瑞士干酪地形监测(PSP_005095_0935). hirise.lpl.arizona.edu. （原始內容存檔於2015-02-12）. 
  6. ^ Buhler, Peter B.; Ingersoll, Andrew P.; Ehlmann, Bethany L.; Fassett, Caleb I.; Head, James W. 火星残余南极冰帽如何形成类似圆形和心形的坑、槽和壕沟. 伊卡洛斯. 2017, 286: 69–93. Bibcode:2017Icar..286...69B. doi:10.1016/j.icarus.2017.01.012. 
  7. ^ Hapke, Bruce. 光谱反射和辐射理论. 劍橋大學出版社. 2012-01-19. ISBN 978-0-521-88349-8 （英語）. 
  8. ^ Becerra, Patricio; Byrne, Shane; Brown, Adrian J. 火星南极残冠上短暂明亮的“光晕”：对质量平衡的影响. 伊卡洛斯. 火星動態. 2015-05-01, 251: 211–225. Bibcode:2015Icar..251..211B. ISSN 0019-1035. doi:10.1016/j.icarus.2014.04.050. 

 

 

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