臺北市立天文科學教育館

歐洲太空總署（ESA）的火星快車探測器（Mars Express），於今年的火星南半球的春季時節，拍攝到火星南極附近Australe Scopuli地區的最新影像，影像中顯示因南極的極冠冰層消退，而顯露出地表上各種神秘的地質特徵。

新發布的影像是由火星快車探測器的高解析度立體相機（HRSC）所拍攝，捕捉了主要由二氧化碳冰和一些水冰組成的極冰層的季節性變化。當南半球進入秋冬季節時，較低的氣溫會讓二氧化碳氣體和水蒸氣凝華成廣闊厚實的極冠冰層。若進入春夏季節時，部分冰層會從固態乾冰、水冰昇華形成二氧化碳氣體、水蒸氣，釋放出大量氣體到稀薄的火星大氣中。而這種凝華和昇華的循環過程，產生了許多奇異的地表特徵，且其中一些區域看來異常黑暗，因此科學家將此處地形稱為「神秘地形」。

在影像左側，顯示地表為含有灰塵的厚實層狀沉積物，而右側則顯示地表為光滑的層狀沉積物。位於圖像中心的地表異常黑暗，而將此區域放大後，可以觀察到地表似乎具有不同多邊形的構造。研究人員認為這些圖案是經過數年，甚至數個世紀的凝華和昇華循環所形成的。

圖說：這張照片是火星快車探測器於今年拍攝，顯示了因春天南極極冠冰層的消退，在位於火星南極 Australe Scopuli地區形成豐富的地表特徵。credit: ESA,DLR,FU Berlin

圖說：火星快車探測器在火星南極Australe Scopuli地區上空，以斜向角度拍攝的地表影像。其中顯示呈陣列分布的冰緣地形，包括暴露的冰層和灰塵、明暗的扇形混合體以及深色圖案的地形。credit: ESA,DLR,FU Berlin

新影像中還捕捉到了大小約數十公尺到數百公尺不等的霜凍多邊形冰緣沉積物，以及昇華的水蒸氣和二氧化碳氣體，衝破頂部融化層所產生的噴流。這些噴流將地表下的黑暗塵埃噴出。當這些黑暗塵埃沉降回地表時，它會吸收更多陽光，導致塵埃下方的冰層昇華得更快，因此這些黑暗塵埃又逐漸沉降回冰層中。

圖說：新影像顯示火星南部中緯度地區，寒冷春天早晨的霜凍地形。因反覆的凍融循環，讓霜凍形成多邊形的冰緣。credit:ESA,TGO,CASSIS

歐洲太空總署的研究人員表示，研究火星上許多不同的冰層特徵可以協助科學家更了解火星的氣候歷史。（編輯／蔡承穎）

資料來源：Live Science