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火星大峽谷至今仍在活動,一次火星震鎖定震源

2026-10-21 09:00 EDT · AI 整理 · 依據 6 家來源(網絡) · 955 字 · 閱讀 …
圖:海盜1號拼接的火星西半球影像,中央深色巨痕即水手號谷。
圖片:NASA / 公有領域 · via Wikimedia Commons

火星大峽谷至今仍在活動,一次火星震鎖定震源

水手號谷綿延三千九百公里仍在變形

火星上的水手號谷是太陽系最大的峽谷系統,長近3900公里,寬達600公里,深超9公里,與地球大峽谷相比,長約九倍、寬逾二十倍、深約五倍。最新研究確認,這條形成於數十億年前的巨型裂谷並不是死去的地貌,它至今仍在構造力的作用下活動,並能引發火星震。

唯一西半球火星震來自着陸器對側

研究聚焦編號S0976a的一次火星震。它於2021年8月25日被美國國家航空航天局洞察號着陸器記錄到,即任務第976個火星日。這是洞察號任務中唯一被定位到火星西半球的火星震,信號來自着陸器的對側。論文給出的震中距約爲146度,正負7度,反方位角約爲101度,正負25度。

震源深埋二十至四十公里處橫向錯動

多方證據指向走滑破裂。分析認爲,火星地殼塊體沿一條陡峭且深大斷裂發生水平錯動,破裂發生在水手號谷西部地下約20至40公里處,換算約12至25英里。地震波顯示這是深部地殼的橫向滑動,而軌道地質顯示當地存在長期活動的斷裂系,兩者指向同一方向。

哥大與帝國理工稱古老斷層被重新激活

官方口徑來自哥倫比亞大學與倫敦帝國理工學院團隊。論文第一作者爲Jung-Hun Song等人,資深作者爲帝國理工地球與行星科學助理教授Doyeon Kim。團隊表示,S0976a不同尋常,它的地震波曾穿過火星核幫助探測火星最深部,如今又揭示了震源處的活動斷層。研究發表於《自然·通訊》,論文題爲水手號谷現今地殼應變與斷層再活化。

行星冷卻與塔爾西斯負載共同擠壓地殼

爲什麼古老斷層今天還能破裂?機制解釋是繼承性斷裂在現今應力場下再活化。應力方向與長期行星冷卻、以塔爾西斯隆起相關負載爲主的區域應力,以及地表侵蝕卸載造成的局部應力總體一致。換句話說,水手號谷形成期留下的薄弱帶,在冷卻收縮和負載作用下仍會被觸發。

火星地質觀改寫,着陸選址須計入活動性

影響所及,首先是行星科學對火星的判斷。火星沒有地球式板塊構造,但這證明停滯蓋層行星也能靠古老構造與演化應力場產生現今變形,同一批洞察號數據已揭示水手號谷走滑、埃律西昂平原南部擠壓、刻耳柏洛斯塹溝羣正斷層三種不同變形樣式。其次是未來探測,峽谷周邊的滑坡、崩塌和震動風險須納入着陸與巡視路線評估,地震臺網佈設也有了更明確的目標區。

下一步用更多震例驗證峽谷全段是否皆活

接下來,研究者需要更多震例約束。S0976a目前是西部唯一的定位震例,能否代表整個水手號谷仍需檢驗。Phys.org轉述的團隊判斷稱,形成期斷層在數十億年後仍弱到足以破裂,意味着類似事件可能重複發生。未來的軌道構造填圖、滑坡與同構造沉積對比,以及新的火星地震觀測,將決定這條大峽谷今天到底有多活躍。

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科學