巨型行星撞击造就今日火星

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　　近几周，凤凰号着陆器登陆、寻找生命之源的相关消息再次唤起了公众对这颗红色星球的空前热情。更有新研究发现：大约40亿年前，巨型行星同年轻的火星猛烈相撞，才是造成如今其南北地貌差异的重要原因。研究人员甚至还最终绘制出了火星半球分界线(Martian hemispheric dichotomy)。
　　火星表层厚度差异巨大，有大片区域厚度落差达到约30千米。天文学家在30多年前就清楚地了解到这一事实，并怀疑是由于远古行星撞击造成的。但一直以来科学家对“远古撞击说”无法确定，因为近三分之一的南北半球边缘线掩藏于30千米高的火山岩下。此乃火星表层的第二大特征——塔西斯高地(Tharsis Rise)。
　　为了绘制出火星两半球间的完整分界线，来自美国麻省理工学院和国家航空航天局喷气推进实验室(NASA's Jet Propulsion Laboratory)的科研人员利用地质数据探查了覆盖在塔西斯高地下的地壳结构。
　　他们将地表高度和重力变量等数据相结合，旨在寻找火山形成前的火星地形图。最终的结果分析表明，伯勒里斯盆地(Borealis basin)的陨坑长约10600千米，宽约8500千米，占据了火星表面42%的面积。
　　“基本上，只有一种可能性会造成这么大面积的椭圆形凹陷，就是超级行星撞击。”麻省理工的行星科学家杰弗里·安德鲁斯-汉纳说。
　　有质疑“远古撞击说”的声音指出，撞击留下的陨石坑或盆地应该是圆形而不是椭圆形。对于以上反驳，发表于英国《自然》杂志上的第二项研究给出了有力的回击——行星撞击也能够产生椭圆形轮廓。
　　由加州理工学院和加州大学领导的另外一支科研小组利用三维模拟，研究了行星以不同能量、速度和角度撞击火星地表可能产生的结果；并最终勾勒出伯勒里斯盆地的形成过程。
　　根据他们的计算，一颗1600~2700千米宽的行星以每秒6~10千米的速度飞行，后与火星发生剧烈撞击，撞击角度在30~60度之间。科学家曾经以为剧烈撞击会造成岩石融化后填平盆地，抹去发生过天体冲撞的痕迹。然而模拟研究证明，撞击星体致使部分火星地壳脱离“母体”，形成了一个巨型凹洞。
　　此外，穿越地壳的冲撞反弹也有效解释了火星另一边半球岩石磁力减弱的现象。
　　太阳系行星和卫星上无数大大小小的陨石坑告诉我们，早期太空陨石撞击极为普遍。例如，有研究人员相信：月球就是在早期天体冲撞地球时形成的。
　　研究数据大大提高了火星曾遭到巨大冲撞而造成两半球地表差异的可能性，休斯敦月球与行星研究所的科学家沃尔特·基弗说。但是这并没有排除另外一种可能性，即火星内部热岩涌上地面，形成了不同的地面特征。
　　撞击火星而形成伯勒里斯盆地的超级行星，其大小和类型与形成其他大型陨石坑——月球的南极艾特肯盆地(South Pole-Aitken basin)和火星南半球的海拉斯盆地(Hellas Basin)——的相似。
　　尽管我们如今仍面临着行星撞击的致命威胁；但研究人员指出，40亿年前撞击如此大规模的天体冲撞已经消失，不会再重演了。
　　“早期的太阳系危险、多变且不稳定。”安德鲁斯-汉纳说，“正由于此，我们才有幸见到了这么多美丽的行星。”