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火星地形地貌

地貌还原

2013年1月初，一位名叫Kevin Gill的软件工程师利用自己的学识以及从NASA那里 Kevin Gill所制作火星地貌还原图

获得的火星地形资料成功的还原了一个“真实”的火星。令人惊讶的是，Kevin Gill所制作火星原貌看起来简直就是一个克隆版本的地球，其表面覆盖着大量的海洋、山川以及沙漠。Kevin Gill介绍说，他在制作这些火星的地貌复原图时严格遵照了NASA火星轨道探测器所提供的地形资料来进行，同时也考虑到了一些地理纬度以及大气环境对气候以及地表特征的影响。比如，火星的奥林匹斯山以及其它环形的火山由于其海拔较高，所以并没有像平原地区那样覆盖众多的绿色植被，而在制作火星赤道附近的地表时Kevin Gill则借鉴了地球萨哈拉大沙漠以及澳洲中部沙漠的地形纹理。同样的手法还被用于制作火星高纬度、低纬度以及极地地区的地貌，其中高纬度的纹理素材来自于地球上的苔原及冰川地貌，火星极地的纹理素材来自于俄罗斯北部地区，而火星热带和亚热带的纹理素材则取自地球上的南美洲和非洲雨林地区。不过，Kevin Gill也坦言自己只是出于兴趣才制作这些火星的地表复原图，其本身的科学性并不强，但他本人希望借此来引起更多人对于这颗红色星球的兴趣。

高原火山

火星的火山和地球的不太一样，除了重力较小使山能长的很高之外，奥林匹斯山

缺乏明显的板块运动，使火山分布是以热点为主，不像地球有火环的构造。火星的火山主要分布于塔尔西斯高原、埃律西姆地区和零星分布于南方高原上，例如希腊平原东北的泰瑞纳山（Tyrrhena Patera）。火星地形图中，在西半球耸立一个醒目的特征，中央即为塔尔西斯高原，高约14公里，宽过6500公里，伴随着盛行火山作用的遗迹，包含五座大盾状火山，包括太阳系最高的奥林帕斯山，有27公里高，600公里宽。其他四座包括艾斯克雷尔斯山、帕弗尼斯山、阿尔西亚山和亚拔山--以体积和1600公里的直径来看是太阳系最大的山。艾斯克雷尔斯山高度大约18225米，曾被误认为是火星最高的山，帕弗尼斯山高度也超过14千米，阿尔西亚山高度大约17.7千米，火山口直径大约116千米，亚拔山在塔尔西斯高原最北边，基座宽达1600千米，但是最高点只有6000米，不过火山口直径却有136千米，是五大火山中最大的一个。在大火山之间亦散布著零星的小火山。火星地形

火星的另一端还有一个较小的火山群，以14.127公里高的埃律西姆山为主体，北南各有较矮的赫克提斯山和欧伯山。奥林帕斯山脉它在地表上的高度有27千米（88600英尺），是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过600千米，中心的火山口直径超过80千米，并由一座高达6千米（20000英尺）的悬崖环绕着（右图）Tharsis: 火星表面的一个巨大凸起，有大约4000千米宽，10千米高Valles Marineris: 深2至7千米，长为4000千米的峡谷群（标题下图）Hellas Planitia: 处于南半球，6000多米深，直径为2000千米的冲击环形山。火星的表面有很多年代已久的环形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。环形山的成因有很多：如陨石撞击坑，火山口。复原的火星地表景观

在火星的南半球，有着与月球上相似的曲型的环状高地（左图）。相反的，它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成。这些平原的形成过程十分复杂。南北边界上出现几千米的巨大高度变化。形成南北地势巨大差异以及边界地区高度剧变的原因还不得而知（有人推测这是由于火星外层物增加的一瞬间产生的巨大作用力所形成的）。一些科学家开始怀疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。这个疑点将由“火星全球勘测员”来解决。

地质结构

火星的内部情况只是依靠它的表面情况资料和有关的大量数据来推断的。一般认为它的核心是半径为1700千米的高密度物质组成；外包一层熔岩，它比地球的地幔更稠些；最外层是一层薄薄的外壳。相对于其他固态行星而言，火星的密度较低，这表明，火星核中的铁（镁和硫化铁）可能含带较多的硫。如同水星和月球，火星也缺乏活跃的板块运动；没有迹象表明火星发生过能造成像地球般如此多褶皱山系的地壳平移活动。由于没有横向的移动，在地壳下的巨热地带相对于地面处于静止状态。再加之地面的轻微应力，造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是，人们却未发现火山有过活动的迹象。虽然，火星可能曾发生过很多火山运动，可它看来从未有过任何板块运动。

峡谷

一提到火星的峡谷，可能会认为是由水造成的，但事实不只如此。除了水，还有由火山活动形成的。由水造成的又可能是洪水短时间冲刷成的、稳定的流水侵蚀成的、或由冰川侵蚀而成；但火山活动所喷发的熔岩流亦可造成熔岩渠道（Lava Channel）。另一个例子则是地壳张裂造成，如水手峡谷。

陨坑

欧洲航天局（ESA）公布了火星奥尔库斯陨坑（Orcus Patera）的最新照片，这是一火星奥尔库斯陨坑长约380公里，宽约140公里

个狭长形陨坑地形，位于火星赤道附近，看上去如同火星表面的一道“伤疤”。奥尔库斯陨坑位于火星东半球的埃律西昂火山（Elysium Mons）和奥林匹斯火山(Olympus Mons）之间，科学家认为该陨坑形成的最佳解释是该区域遭受了一次小行星倾斜碰撞，一颗小行星以非常小的角度划过火星表面。这个陨坑长约380公里，宽约140公里，陨坑边缘突起高度比周边平原高1600米以上。陨坑底部比周边平原低大约800米。“patera”通常用于描述深遂、复杂或者不规则外形的火星陨坑，虽然奥尔库斯陨坑以此命名，但科学家并不知道它的真实来历。或者奥尔库斯陨坑最初是一个较大的圆形碰撞陨坑，随着多年以来的地质结构变化和挤压作用，使得该陨坑发生了变形；或者这个陨坑是由于一系列的不同小行星碰撞所导致的。奥尔库斯陨坑存在地质构造作用力的证据来自大量的“地堑”，在陨坑边缘有像峡谷裂缝一样的结构。这些“地堑”最大宽度为2.5公里，方向呈东西走势，仅存在于陨坑边缘和周边环绕区域。靠近陨坑底部中心的暗色阴影是凹地形成的，这或许是形成于风力作用过程，一些较小的碰撞事件所溅起的暗色物质经风力作用在凹地进行了重新分配。

火山坑

2015年5月21日，科学家们在火星表面发现巨型火山遗迹，这个火山坑长40公里，宽30公里，深度达1750米。专家们认为，它可能由30亿年前的火山喷发形成，其规模可与地球上的黄石（Yellowstone）火山相当。欧洲航天局（ESA）的“火星快车”号（Mars Express）上的高分辨率立体相机于2014年11月26日拍摄了照片，重点是火星北部“阿拉伯高地”（Arabia Terra）的Siloe Patera地区。

这些类似火山坑的地区发现于火星北部高地，科学家们认为，30多亿年前，火星可能曾发生大规模火山喷发，火山灰和岩浆涌出地面，留下诸多痕迹。Siloe Patera地区由两个巨大的嵌套式火山坑组成。外面的火山坑长40公里，宽30公里，最深处达1750米。欧洲航天局称，科学家们认为Siloe Patera以及阿拉伯高地的很多地方都是火山口，即火山坍塌的中心，并且这些火山可能都是超级火山。