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火星年表

为了鉴定火星地形的年代，地质学家计算陨石撞击的数量......然后观察月球。

在着手进行深入研究行星的地质演变前，科学家们必须掌握行星的地质年代表，并用它来分类所观察到的各种构造。可是，在没有火星表面样本的情况下如何鉴定火星地形的年代呢？答案在于计算陨坑的数量。这些陨坑经由长期的陨石入射形成。本书用到的所有地质构造的年代都基于此原理。

【图】不同的陨石坑。左图：位于阿拉伯地(Terra Arabia)密布撞击坑的一块地表，它在过去的30亿年间毫无遮挡。照片可见许多直径数百米的陨坑。最小的那些陨坑已遭侵蚀或被沉积物填满。中图：阿尔西亚火山（Arsia Mons）喷口的表面，位于塔尔西斯（Thasis）地区。无数的小陨坑提示其年龄在1亿到5亿年之间。右图：(图片上方的)近代熔岩流的高分辨图片，位于阿尔西亚火山西南方的迪达里亚平原（Daedalia Planum）。注意这里没有撞击坑，提示这里是一片少于1亿年的相对年轻的地表。三幅图片的光照都源自左侧。

【图】火星主要的地质区域图：由陨坑测定的年代引出了火星的三个主要的地质代。火星最古老的地表，例如南半球的多坑高原起始于诺亚纪（-45亿年到-35亿年）。赫斯伯利亚纪经历了北部的平原和多坑高地某些地区的形成。最近的纪元是亚马逊纪，代表的地方有：末期火山活动发生的平原，极冠和河床。赫斯伯利亚纪经和亚马逊纪的过渡期仍有争议，大约处于20亿至32亿年前之间。

火星在45亿年前形成后不久，遭受了连续的陨石轰击。直到38亿年前之后剧烈的过程迅速地减弱（撞击的数量和规模都有所减少），并在过去的10亿年里保持稳定。撞击的频率随着时间而减少，这为地质学家以计算单位面积地表的陨坑密度来建立一个相对年代表提供了可能。比如，将在后文特别是第2部分会经常提及的南半球的多坑高地，具有大量的具有可观直径的陨坑。它肯定比在北半球的平原见到的有较少陨坑的地表更加古老。然而，计算陨坑数量只能给出一个地区与另一地区的相对年龄。所以，尽管我们可以说南部高原一定比北部平原更古老，但是要知道它的确切年龄，我们需要一块火星地表的样本通过放射性来测得。带回珍贵的火星样本目前还办不到，今后的太空任务将会有所安排，正如第5部分所展示的。在此期间，行星学家只能采用一种“捷径”，采用阿波罗宇航员从月球带回的样本。我们的天然卫星也具有一条“撞击曲线”。月球样本用来校正这条曲线，用绝对年代来代替相对年代。火星专家可以用同样的方法，使用月球样本来校正对火星地区年龄的计算，并加上考虑了火星（相对于太阳的）位置、火星重力、大气等因素的“校正因子”。根据使用的模型和校正分配得出的绝对估计值之间只有很小的差别，直到有更好的方法之前，这种外推法已经能满足我们的目标。

本章完

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