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烏托邦平原

火星撞擊坑

烏托邦平原（Utopia Planitia）是火星烏托邦區一處廣袤的平原[1]，是火星[a]及太陽系中公認最大的撞擊盆地，直徑估計達3300公里[3]。它坐落在火星卡西烏斯區、阿蒙蒂斯區和刻布壬尼亞區之間，位於阿耳古瑞平原的對跖點上，其中心坐標為46°42′N 117°30′E / 46.7°N 117.5°E / 46.7; 117.5[1]。1976年9月3日美國海盜2號着陸器和2021年5月14日中國天問一號任務中祝融號火星車分別着陸在該火星區域並進行了探測[4][5]。

烏托邦平原
海盜2號着陸器在烏托邦平原拍攝的晨霜狀冰凍（偽色）
位置埃忒里亞西北的伊希斯平原東北部
坐標46°42′N 117°30′E / 46.7°N 117.5°E / 46.7; 117.5

托邦平原上的許多岩石似乎都散鋪在表面，仿佛風吹走了它們下方大部分的土壤[6][7]。上涌的地下礦物溶液在表面蒸發形成一層堅硬的表層地殼[8]，部分區域表面顯示出像用冰淇淋勺挖出的扇形地形，這種表面被認為是由富含水冰的永久凍土層退化而成[9]。在烏托邦平原（約北緯35–50度、東經80–115度），很多特徵看上去類似地球上所發現的冰核丘[10]。

2016年11月22日，美國宇航局報告稱，在烏托邦平原地區發現了大量地下冰。據估計，檢測到的水量相當於一座蘇必利爾湖[11][12][13]。

扇形地形

主條目：扇形地形和火星水文
烏托邦平原
扇形地形導致大量地下冰的發現
水量足以填滿整座蘇必利爾湖[11][12][13]
 
火星地形
 
地形圖

扇形地形常見於火星南北45度到60度之間的中緯度地區，其中在北半球的烏托邦平原地區[14][15]和南半球的佩紐斯和安菲特里忒破火山口地區[16][17]尤為突出。這種地形由帶扇貝或荷葉狀邊緣、無隆起邊壘的低淺窪地構成，通常稱為扇形窪地或簡稱貝狀。扇形窪地可能孤立，也可能聚集，有時似乎會合併在一起。一處典型的扇形窪地顯示出一側面向赤道的緩坡和另一側面向極地的陡坡，這種不對稱地形可能是因日照差異所造成。扇形窪地被認為是升華造成的地下物質（可能是間隙冰）流失而形成，這一過程至今可能仍在發生[18]。

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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設備顯示的扇形狀地面，發表在《伊卡洛斯》雜誌上的一項研究發現，在當前火星氣候條件下，水冰升華造成的地下損耗可形成扇形地貌。他們的模型預測，當地下藏有大量深達數十米的純冰時，可能會出現類似形狀[19]。
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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設備顯示的扇形地面特寫。表面被劃分成多邊形，這些形狀在地表凍結和融化的地區很常見。註：這是前一幅圖像的放大版。
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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設顯示的扇形地面。
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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設備拍攝的扇形地面特寫。表面被劃分成多邊形，這些形狀在地表凍結和融化的地區很常見。註：這是前一幅圖像的放大版。

底座形撞擊坑

主條目：底座形撞擊坑
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    HiWish計劃下高分辨率成像科學設備顯示的卡西烏斯區底座形撞擊坑，由於小行星以低角度從東北方向撞擊，所以噴射物在隕坑周圍分布並不對稱；噴出物保護了底層基岩不受侵蝕，因此，隕石坑看上去很高。
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    前一幅底座形撞擊坑照片的東部（右側）特寫，顯示了垂坡上的多邊形圖案。由於隕坑邊緣有垂坡和多邊形，據信在保護層下面存在有水冰。註：這是前一幅圖像的放大版。

多邊形圖案地面

主條目：多邊形圖案地面

多邊形、圖案狀的地面在火星的某些地區很常見[20][21][22][23][24][25]。通常認為是由地表冰升華所引起的。升華是固體冰直接轉變為氣體，類似與地球上的乾冰。火星上顯示多邊形地面的地方可能表明未來定居者可在那裡找到水冰。覆蓋層形成的圖案地面，稱為緯度相關覆蓋層，是在氣候不同時，從天空中飄落的冰塵顆粒所形成[26][27][28][29]。

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    HiWish計劃下高分辨率成像科學設備顯示的卡西烏斯區圖案地面，箭頭指示了中央下凹的多邊形。該圖像使用HiView放大。
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    HiWish計劃下高分辨率成像科學設備顯示的卡西烏斯區圖案地面，箭頭指示了中央凸起的多邊形。該圖像使用HiView放大。
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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設備顯示的卡西烏斯區地面，標註為中央下凹和中央凸起多邊形的扇形地形。該圖像使用HiView放大。
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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設備顯示的卡西烏斯區中央下凹多邊形地面，圖像使用HiView放大。
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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設備顯示的卡西烏斯區中央凸起和中央下凹的多邊形地面，圖像使用HiView放大。

烏托邦平原的其他特徵

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    顯示烏托邦及周邊其他地區邊界的激光高度計地圖
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    HiWish計劃下高分辨率成像科學設備顯示的烏托邦平原隕坑坑底上的凹洞和窪陷，這些形狀可能是冰離開地面後所造成。
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    HiWish計劃下高分辨率成像科學設備顯示的隕坑底部的冰川，冰川上的裂縫可能是冰隙。隕石坑壁上還有一系列的沖溝。
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    HiWish計劃下高分辨率成像科學設備顯示的層狀桌山。
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    背景相機拍攝的下一幅圖像的背景圖：赫拉德谷分層，照片顯示了岩層、流線型體和指示水流方向的箭頭。
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    HiWIsh計劃下高分辨率成像科學設備顯示的沿赫拉德谷暴露的分層。

圖集

 
海盜2號着陸器拍攝的北烏托邦平原。

流行文化

在《星際迷航》電視連續劇中，位於火星表面和上方非同步軌道中的烏托邦平原是星際聯邦的一座大型造艦基地[30]，在那裡建造了企業號、挑戰號、航海者號和聖保羅號等星艦[30]。

烈焰紅唇組合（英語：the Flaming Lips）在2002年發行的專輯《良美大戰粉紅機器人》中的一首歌曲「乘氣球靠近帕弗尼斯山(烏托邦平原)（英語：Approaching Pavonis Mons by Balloon (Utopia Planitia)）」亦是以該地區為題。

火星交互地圖

 阿刻戎塹溝群阿西達利亞平原阿爾巴山亞馬遜平原阿俄尼亞高地阿拉伯高地阿耳卡狄亞平原阿耳古瑞高原阿耳古瑞平原克律塞平原克拉里塔斯槽溝塞東尼亞區桌山代達利亞高原埃律西昂山埃律西昂平原蓋爾撞擊坑哈德里亞卡火山口希臘山脈希臘平原赫斯珀利亞高原霍頓撞擊坑伊卡利亞高原伊希斯平原耶澤羅撞擊坑羅蒙諾索夫撞擊坑盧庫斯高原呂科斯溝脊地李奧撞擊坑盧娜高原馬萊阿高原馬拉爾迪隕擊坑瑪萊奧提斯塹溝群Mareotis Tempe珍珠高地米氏隕擊坑米蘭科維奇撞擊坑內彭西斯桌山群涅瑞達山脈尼羅瑟提斯桌山群諾亞高地奧林波斯槽溝群奧林帕斯山南極高原普羅米修高地普羅敦尼勒斯桌山群塞壬高地西緒福斯高原太陽高原敘利亞高原坦塔羅斯槽溝群滕比高地辛梅利亞高地示巴高地塞壬高地塔爾西斯山群特拉克圖斯坑鏈第勒納高地尤利西斯山烏拉紐斯火山口烏托邦平原水手谷北方大平原克珊忒高地
  火星全球地形的交互式圖像地圖。將懸停在圖像上可查看 60 多個著名地理特徵的名稱，單擊可鏈接到它們。圖底顏色表示相對高度，根據來自美國宇航局火星全球探勘者號上火星軌道器激光高度計的數據。白色和棕色表示海拔最高（+12 至 +8 公里）；其次是粉紅和紅色（+8 至 +3 公里）；黃色為 0 公里；綠色和藍色是較低的高度（低至 -8 公里）。軸線是經緯度，極地已備註。

另請查看

注釋

  1. ^ Officially, Utopia is an albedo feature.[2]

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 Utopia Planitia. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Science Center. [2015-03-10]. （原始內容存檔於2021-05-18）. 
  2. ^ Utopia. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Science Center. [2022-04-01]. （原始內容存檔於2021-05-18）. 
  3. ^ McGill, G. E. Buried topography of Utopia, Mars: Persistence of a giant impact depression. Journal of Geophysical Research. 1989-03-10, 94: 2753–2759. Bibcode:1989JGR....94.2753M. doi:10.1029/JB094iB03p02753. 
  4. ^ China succeeds on country's first Mars landing attempt with Tianwen-1. nasaspaceglight.com. [May 15, 2021]. （原始內容存檔於2021-05-14）. 
  5. ^ China's first Mars rover Tianwen-1 launches this week. Here's what it will do.. Space.com. [2022-04-01]. （原始內容存檔於2021-05-19）. 
  6. ^ Mutch, T. et al. 1976. The Surface of Mars: The View from the Viking 2 Lander. Science: 194. 1277–1283.
  7. ^ Hartmann, W. 2003. A Traveler's Guide to Mars. Workman Publishing. NY NY.
  8. ^ Arvidson, R. A. Binder, and K. Jones. 1976. The Surface of Mars. Scientific American: 238. 76–89.
  9. ^ Sejourne, A. et al. 2012. Evidence of an eolian ice-rich and stratified permafrost in Utopia Planitia, Mars. Icarus. 60:248-254.
  10. ^ Soare, E., et al. 2019.Possible (closed system) pingo and ice-wedge/thermokarst complexes at the mid latitudes of Utopia Planitia, Mars. Icarus. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2019.03.010
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  12. ^ 12.0 12.1 Lake of frozen water the size of New Mexico found on Mars – NASA. The Register. November 22, 2016 [November 23, 2016]. （原始內容存檔於2018-12-26）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Mars Ice Deposit Holds as Much Water as Lake Superior. NASA. November 22, 2016 [November 23, 2016]. （原始內容存檔於2018-12-26）. 
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外部連結

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