灰烬蔓延火星

https://www.dprenvip.com/wp-content/uploads/2026/04/Mars_Express_captures_dark_ash_covering_Mars_s_Utopia_Planitia_card_medium.jpg火星上的显著变化通常需要数百万年——但欧洲空间局（ESA）的火星快车探测器仅在数十年内就捕捉到了一层深色火山灰蔓延覆盖这颗行星的景象。火星快车搭载的高分辨率立体相机（HRSC）拍摄的新图像显示，画面呈现出两种截然不同的区域：火星明亮的棕褐色沙地与深色火山灰沉积层相接。1976年美国国家航空航天局（NASA）海盗号轨道器观测这一区域时，火山灰的分布范围明显比现在小（见下方对比图）。

那么，深色区域为何呈深色？与覆盖火星大部分表面的赭色尘埃和破碎岩石不同，这种深色物质被认为由火山活动形成并扩散。火星有已知的火山活动历史，甚至拥有太阳系中最大的火山——奥林匹斯山，其高度是地球最大火山冒纳凯亚火山的两倍多。该火山物质富含高温形成的“镁铁质”矿物（橄榄石和辉石是典型代表），赋予火山灰层深色。过去50年火山灰扩散有两种可能解释：要么被火星风搬运，要么此前覆盖在深色火山灰上的赭色尘埃被吹走。

火山灰覆盖层内可见一个大型陨石坑（见下方图像），其周围环绕着一圈比周边景观更浅的物质——这被称为“喷出物覆盖层”，由形成陨石坑的撞击抛出的物质构成。该陨石坑直径约15公里，内部有有趣的弯曲线条，标记着陨石坑内冰质物质的移动痕迹。

火星有几个巨型撞击盆地，均由大型岩石撞击行星形成。这片区域位于其中一个盆地——乌托邦平原，这是一个直径约3300公里的古老盆地（略小于地球撒哈拉沙漠南北跨度的两倍）。乌托邦平原曾被认为存在水体，可能是湖泊甚至海洋。如今虽被岩石和沙子填满，但地表下仍以冰的形式储存大量水。景观中许多特征仍显示出曾有水流经的迹象。

其中一些迹象可见于主图像右下方的深色火山灰层中：这里有边缘呈波浪状的模糊圆形洼地，被恰当地称为“扇贝状洼地”。这类特征在火星这一区域非常常见，表明该地区处于冰缘环境（位于冰川边缘或寒冷气候景观中，经历冻融循环，通常有大量地下冰）。扇贝状洼地形成于地下冰融化或蒸发时，导致覆盖地表失稳坍塌。它们并非孤立存在，而是合并形成更大区域，完美体现了火星表面持续变化的特点。

或许不像深色火山灰那样引人关注，但画面左侧的双色区域同样有趣。最左侧是乌托邦平原常见的奇特特征：一系列长约20公里、宽约2公里的阴影沟渠横跨表面，交汇形成巨大形状（见下方特写）。这些沟渠（又称地堑）由地表断裂形成，原因或是湿润沉积物层形成薄弱点，或是构造活动。乌托邦平原的地堑也出现在2016年柏林自由大学（新图像背后的研究团队所在地）发布的图像中。

该图像由火星快车搭载的八台尖端仪器之一——高分辨率立体相机（HRSC）拍摄。火星快车自2003年发射以来，一直在捕捉并探索火星的众多景观。该轨道器已以前所未有的分辨率、彩色和三维方式绘制火星表面超过二十年，传回的观测结果极大改变了人类对这颗行星邻居的认知。