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2018-12-01形塑地球表面風貌耗時百萬年 相比火星只需一瞬
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【本刊訊】透過衛星影像，科學家研究火星上石頭的形成過程，發現火星表面有數百個坑洞（crater）在過去都曾注滿了水，而當中約200個古湖泊（paleolakes）因洪水沖刷，產生排水峽谷（outlet canyons）的地形，這些谷口綿延10~100公里，並有數公里之寬。然而，究竟這些峽谷是經過百萬年日積月累下形成，還是在洪水下快速完工的產物？近日，德州大學奧斯汀分校（The University of Texas at Austin）於《地質學》（Geology）期刊發布最新研究，發現排水峽谷（outlet canyons）在幾週內即形成的證據。
火星上大部分的水都被塵封在冰冠（ice caps）裡，然而數十億年前，這些水在地表自由流動，湍急的河流最終注入隕石坑裡，形成一個個的湖泊。研究指出，這些古湖泊在過去因接收過多的水，最終水從兩側溢出，導致災難性的洪水發生，這個災難性的地質過程，也許是形成火星地景的關鍵因素。德州大學博士後研究員古基（Tim Goudge）指出，這些溢水的湖泊在火星上相當地多，有些甚至跟地球上的裏海（Caspian Sea）一樣大，因此這些洪流所造成的峽谷口，很可能是火星表面早期風貌的關鍵。
研究員利用美國航太總署（NASA）的火星探測軌道衛星（Mars Reconnaissance Orbiter satellite）所拍攝到的照片，針對24個古湖泊排水口與坑洞邊緣進行檢測，試圖找出大洪水期間排水口大小與預期釋放的水量間的關係，發現若排水口是經時間推移逐漸形成的，則水量與排水口尺寸的關係並不成立。基於這個觀察結果，研究員認為這些排水口峽谷的形成，很可能來自侵蝕性高的單次溢流洪水事件，而這個機制對火星上其他古湖泊盆地的裂口來說也至關重要。
火星上的古湖泊因承載過多的水而產生巨大洪水，彷彿只是科幻電影般的畫面，然而地球其實也曾有過類似的情景──即湖水沖破冰川內冰層障礙時的景象。此外，研究員也發現，除表象上的相似之處外，若將重力也納入考慮，則洪水所釋放的位能在火星或地球上也能造成類似形狀的排水口產生。只是，即便洪水對火星與地球表面的影響均牽涉相同的機制，然而地球是因板塊緩慢而穩定的移動，才使地表在數百萬年內發生極大的改變；反之，缺乏板塊構造的火星，則必須透過如洪水或小行星撞擊等災難事件，才能大幅改變其地貌。
地球長時間以來都未能保留大型湖泊的景緻，而火星上的峽谷排水口卻已存在37億年；過去火星的表面水風貌為何，透過該研究或許已能略知一二。
新聞來源
Timothy A. Goudge, Caleb I. Fassett, David Mohrig, Incision of paleolake outlet canyons on Mars from overflow flooding, Geology, 2018.