太阳系中最大的峡谷有多大?峡谷是指谷坡陡峻、深度大于宽度的山谷。

它通常发育在构造运动抬升和谷坡由坚硬岩石组成的地段,当地面抬升速度与下切作用协调时,最易形成峡谷。
水手号谷(VallesMarineris),或称为水手号峡谷、水手峡谷或水手谷,命名来自水手9号,是火星最大的峡谷,也是太阳系最大最长的峡谷。
它是在1972年由水手九号宇宙飞行器发现的,其长度与纽约到洛杉矶的距离相当。
太阳系最大的峡谷将火星的脸画出一道宽大的割痕,名为水手峡谷的雄伟山谷前后延展了超过4500公里,最宽处超过600公里宽,而往下约刨了8公里深。
手号谷东西范围为东经267.3度至东经331.1度,即西临诺克提斯迷宫、往东进入大片混沌地形;
南北范围则是南纬2.96度至南纬19.09度。
<1 /> 相较之下,位于美国亚利桑那州的大峡谷约有800公里长,30公里宽,1.8公里深。 尽管有个重要的假说认为,远在数十亿年前行星冷却时,一道裂缝后来演变成现今的峡谷,水手峡谷真实的成因还无法确定。 我们已于此峡谷辨识出数种地质演化过程。 在火星的腹地有一道粗糙的地质“疤痕”,其长度与纽约到洛杉矶的距离相当。 火星地壳上这条很大的断裂带叫做水手谷,它是在1972年由水手九号宇宙飞行器发现的。 由数条平行相接的沟槽组成的水手谷,无论从哪方面相比都使地球上的大峡谷相形见绌。 它比大峡谷更宽,更长,更深,年代也更古老,是当之无愧的峡谷之王。 这张水手谷的镶嵌图像经过着色来显示火星地表。 它是由热辐射成像系统(THEMIS),装配在美国宇航局火星“奥德赛”轨道飞行器上的一部可见光和红外感应相机。 火星“奥德赛”飞行器由洛克西德.马丁公司创造,喷射推进实验室负责它的飞行控制。 这幅由500多张日间红外照片组成的镶嵌图显示出的山谷详情比以往任何合成照片都要多。 这条山谷极为宽广,它的西部纵深直穿纳克提斯迷宫(NoctisLabyrinthus),总长约3000公里(2000英里)。 尽管如此,像足球场大小(100米,328英尺)的微小详情仍可在图像中辨认出来。 地质学家认为,水手谷大约在35亿年前沿地质断层开始形成。 断层是由地质构造变化以及位于西部的塔希斯(Tharsis)巨型火山的不断增长所造成的。 当融化的岩石(岩浆)从地壳涌入塔希斯山后,整个地区开始抬升,这时周边的地壳岩石不断被拉伸,直至断裂形成断层和裂纹。 当裂缝展开后,地面就会下沉,就像拱门移动时拱心石就会坠落一样。 同时,断层也为地下水的流动打开了通道,它破坏了地表,并且扩大了断裂区域。 在水手谷的无数地方,险峻而且较新暴露的崖壁变得很不牢固,由此造成的山崩使峡谷变得越来越宽。 水手谷究竟什么时候开始停止增长还不清楚——因为直到现在有些地方仍有小型的山崩出现。 但是它的重要活动大致在20亿年前就告一段落。 水手谷的几个地方展示出它在形成以及进展过程中的不同阶段。 这些实例有助于科学家更好地了解它的来龙去脉。 水手谷最初是在缓慢而无法抵御的拉力下裂开的。 当地质构造运动拖拽火星地壳形成塔希斯山脉时,它的断裂在地表形成了横跨几百英里裂痕。 今天所看到的裂痕只是水手谷形成过程中普遍现象中的点点残余。 这些断层的弯曲形状表明,这一地区移动起来并不象厨房台面的大理石那样坚硬。 反倒更象一大块从蛋糕纸上滑下的巧克力蛋糕,柔软而弯曲。 另一处断裂位于塔希斯火山的北面。 在那里,黄泉沟被数十条弯曲的断裂带所切割。 当地表裂开,水与融化的地下冰雪顺势下流,造成地面塌陷,部分地区被冲刷。 水手谷的不同地段为这一过程提供了不同阶段的快照。 例如,此处断层已经形成了塌陷坑,有些坑又互相串连,形成了大面积的凹陷。 这一过程不断地侵蚀地面,直到两个相邻断层间的土地全部毁掉为止。 在山谷的东端,科学家观察到洪水泛滥的确凿迹象。 此处的地面曾经完全浸泡在水中,当洪水退去,地表几乎完全塌陷下去,只剩下孤零零的方山和丘陵。 因此,科学家们将这样的地带称为“混乱地形”也就不足为奇了。 洪水最后通过数条冲刷河道涌入了北部低地。 从水手谷的东端起,洪水流经一系列河道,最后到达克里斯(Chryse)盆地。 在水手谷的西北方,类似的洪水从一个名为EchusChasma的凹陷处涌出,形成了凯希谷(KaseiValles)的冲刷河道。 究竟是一次势不可挡的很大洪水涌入了河道,还是较小规模的洪水多次冲刷的结果?这依然是个未解的谜团。 证据显示,洪水发生在几个阶段,而且至少曾有过一次很大的泛滥。 尽管发生在数百万年前,但是这段洪水泛滥现象却集中发生在火星古代上一个称为“西方纪”(Hesperian)的时期。 这个时期是处在形成很大陨石坑和火山活动最剧烈的“诺亚纪”(Noachian)之后,与“亚马逊河代”(Amazonian)之前的一个过渡时期。 这三个时期的命名取自三个特定的区域:诺亚台地(NoachisTerra)、西方之国平原(HesperiaPlanum)以及亚马逊河平地(AmazonisPlanitia)。 虽然只能大概推断出“西方纪”的时间跨度,但是科学家认为这一时期开始于约35亿年前,结束于约20亿年前。 在这段时期,除了大规模的洪水泛滥和Tharsis的增长,火星经历了数次缓慢的撞击并形成一些陨石坑与盆地,火星的气候也逐渐变得越来越寒冷,越来越干燥。
说明
概述

压力之下
逐渐加宽

混乱地形
太阳系到底有多大?人类其实连家门都没走出去过!
你以为飞过海王星,就算走出了太阳系?人类飞得最远的探测器,已经在太空里赶了几十年的路,可放到太阳系真正的尺度上,它可能连家门口都还没走完。
我们平时看到的太阳系图片,太阳旁边整整齐齐排着几颗行星,看起来像一家人合影。
但真实的太阳系,最让人震撼的,是这些世界之间,漫长得难以想象的空白。
先从脚下的地球出发。
它的直径大约一万两千七百公里,站在地面上,公路通向天边,大海横在眼前,山峰钻进云里。
可镜头不断拉远,城市消失了,大陆缩小了,最后,我们的一生,就装在黑暗里这颗蓝色的小球上。
再看月亮。
它好像就挂在地球旁边,伸手就能够到。
但两者平均相隔三十八万四千四百公里,按地球直径来算,这个距离差不多能排下三十个地球。
假设有一架不用加油、还能在太空飞行的客机,每小时前进九百公里,去月球也得飞将近十八天。
光跑完这段路,却只需要一点三秒。
月球没有风雨,也没有我们能呼吸的空气。
宇航员留下的脚印,可能保存很久很久。
但这场人类曾经无比骄傲的远行,放到太阳系里,不过是从家里迈出了一小步。
从太空回望地球,保护我们的那层空气,只像边缘一道淡淡的蓝光。
所有森林、海洋、城市,以及曾经生活过的人,都依靠这层薄薄的大气。
我们习惯了它,直到离开地面,才发现自己的世界有多小。
接下来,去看看太阳。
地球距离它大约一点五亿公里。
刚才那架客机,就算一路不停,也要飞十九年。
阳光只需要八分二十秒,所以你此刻看到的太阳,其实是八分多钟以前的样子。
太阳直径接近一百四十万公里,按体积计算,能装下大约一百三十万个地球。
整个太阳系百分之九十九点八的质量,都集中在它身上。
行星、卫星、小行星,连同我们,只分到了剩下的那一点点。
它也没有可以站立的地面。
炽热的等离子体翻涌,磁场把带电物质抛向太空。
这些物质来到地球附近,能点亮极光,也可能干扰卫星和电力系统。
给我们生命的恒星,靠近了,同样危险。
但太阳再大,也没把周围填满。
沿着它向外走,第一个遇到的是水星。
它离太阳最近,一年只有八十八个地球日。
从一次日出等到下一次,却要一百七十六个地球日。
白天,水星表面能热到四百三十摄氏度,夜里又能降到零下一百八十度。
可在两极那些永远晒不到太阳的陨石坑里,居然还藏着水冰。
真正最热的行星,是金星。
它的大小和地球相近,却被浓厚的大气裹住,地表温度接近四百六十七摄氏度,连铅都能熔化。
看着像地球的姐妹,走近了才知道,这是一个完全不同的世界。
越过地球,就是火星。
阳光来到这里,需要大约十三分钟。
今天的火星是一片寒冷荒漠,可河谷、三角洲和矿物,仍在讲述它曾经拥有流水的过去。
巨大的峡谷和火山,又提醒我们,这个看似熟悉的邻居,远比想象中陌生。
再往外,小行星带出现了。
电影里,飞船总要在密密麻麻的巨石之间闪躲。
但真实的小行星带,大部分地方都是空的。
就算把里面的小行星全部凑在一起,总质量也比不上月球。
穿过这片空旷,木星才真正让人感到什么叫巨大。
它的直径大约是地球的十一倍,体积能容纳约一千三百个地球,却不到十小时就自转一圈。
云层被拉成条纹,大红斑则是一场持续了至少一百多年的巨大风暴。
从太阳到木星,已经是七亿多公里。
那架客机,差不多要飞一个世纪。
可这趟旅程,距离结束还早。
抵达土星,阳光已经走了大约八十分钟。
它最醒目的光环,看起来像一整块圆盘,实际是无数冰块各自绕行。
横向铺开能延伸几十万公里,有些部分却薄得惊人。
壮观的外表背后,是引力维持的精巧秩序。
如果把光环缩到一个足球场那么宽,它的厚度甚至可能比头发还薄。
那些冰块,从细小尘粒到房屋般的碎块,各走各的轨道,共同拼出了我们眼前这道光环。
再到天王星,距离太阳接近三十亿公里。
它像是侧躺着转动,绕太阳一圈,要八十四个地球年。
而海王星,平均距离太阳大约四十五亿公里。
阳光来到这里,已经过去四个多小时。
客机要飞约五百七十年。
八大行星走到这里结束了,太阳系却还远远没有结束。
海王星外,是寒冷的柯伊伯带。
冥王星就在这一带运行。
它比月球还小,却有冰山、稀薄的大气,以及那片著名的心形平原。
新视野号用了九年多,才终于来到它身边。
更远处,旅行者一号还在孤独前进。
它于一九七七年离开地球,后来穿过日球层顶,进入星际空间。
但走出太阳风撑起的气泡,并不等于走出了太阳系。
它身上还带着一张金唱片,装着地球的声音、音乐、图像和问候。
没人知道这封信会不会被收到,它仍随着飞船,向黑暗深处远去。
前方还有推测中的奥尔特云。
无数冰冷的小天体,可能从各个方向包围着我们。
它的外缘,可能延伸到距离太阳十万个天文单位的地方。
旅行者一号要穿过这片区域,可能还需要数万年。
如果这些数字仍然太抽象,就把太阳缩成一个直径十四厘米的柚子。
地球只剩一粒一点三毫米的小沙子,在十五米外绕着它转。
海王星是一颗五毫米的小珠子,却已经远在四百五十米之外。
旅行者一号,要放到两公里多外。
奥尔特云最远的边界,则可能在一千五百公里外。
一个柚子,几粒微小的沙子,中间隔着城市般辽阔的空白。
这才是太阳系真正的样子。
我们以为已经走得很远,可回头看看,人类的宇宙远行,原来才刚刚出门。
这颗探测器2023年4月于法属圭亚那发射升空,离开地球已经三年半,它并不是返航回家,而是借地球引力“搭便车”,继续奔赴遥远木星,整个旅途要耗时将近八年,计划2031年7月才能抵达目标轨道。
很多人会感到疑惑,去往木星飞了三年半,为什么又回到地球?其实绕这么大一个圈子,这背后正是深空探测非常经典的引力弹弓技术。
引力弹弓:深空航行的免费加速技巧 如果依靠火箭发动机直接一路冲向木星,探测器需要携带数量极其庞大的燃料,不仅发射成本飙升,火箭运载能力也很难实现。
而引力助推就相当于向行星“借一点引力”,不用消耗大量燃料就可以改变飞行方向、提升飞行速度。
Juice一路走来已经完成月球‑地球双飞掠、金星飞掠,本次是第三次地球借力,2029年1月还会执行最后一次地球飞掠,层层调整轨道奔向木星。
它的任务时间线大致是这样: 2023年4月:从法属圭亚那发射升空 2024年8月:完成史上首次月球-地球双飞掠 2025年8月:飞掠金星 2026年9月28日:第三次飞掠地球(本次) 2029年1月:计划最后一次飞掠地球 2031年7月:抵达木星。
历史上旅行者号、卡西尼号也都大量使用这套方案完成外太阳系远航,只不过Juice任务的借力序列更加复杂,甚至完成人类史上第一次月球‑地球联合引力助推,仅此一步就节省上百公斤推进剂,省下来的燃料,未来全部留给木星系统内的科学探测使用。
本次飞掠过程也不只是单纯的变轨机动,探测器搭载的MAJIS成像光谱仪开机观测了地球,检测大气中的氧气、水、臭氧、二氧化碳,分析碳氢氮氧磷硫这些生命基础元素。
把地球当作测试靶标,用来校验全套探测仪器,提前磨合设备,为将来观测木星冰卫星积累实测经验。
目标冰卫星:太阳系最有希望找到生命线索的地方 Juice任务总耗资约17亿美元,是欧洲空间局规模最大的深空项目,它不会把主要精力放在木星本体,核心瞄准木卫二、木卫三、木卫四三颗冰卫星,重点搜寻冰壳之下地下海洋的宜居痕迹。
过往伽利略号、朱诺号探测器的数据已经提示,这几颗卫星厚厚的冰层之下,极有可能存在大范围液态咸水海洋,仅木卫二的海洋总水量,就超过地球全部海洋水量之和。
液态水、化学元素、潮汐带来的内部热源,这些恰恰是地球生命诞生的关键条件,这也让冰卫星成为全太阳系寻找地外生命迹象最高优先级的目标。
值得一提,Juice还将创造历史,它会成为人类第一颗环绕除月球以外其他卫星运行的航天器,最终进入木卫三轨道,详细测绘这颗太阳系最大卫星的磁场、冰层、地下海洋结构。
它还会和美国“欧罗巴快船”探测器形成互补,欧罗巴快船重点反复近距离飞掠木卫二,Juice兼顾三颗冰卫星的综合普查,两套设备互相印证,解开冰卫星海洋世界的谜题。
漫长航行背后的现实启示 很多人期待探测器可以立刻传回外星生命的惊人消息,但我们要认清现实,Juice只负责探查环境是否具备宜居条件,并不是直接去找活的外星生物。
即便地下海洋真实存在,想要确认海洋里面有没有生命,还需要更远期的着陆、潜航探测,这是几十年之后的构想。
从发射到抵达木星要耗费八年时光,这种漫长恰恰就是深空探索的常态。
火箭的推力终究有限,人类只能利用太阳系天体引力,一步一步曲折前进。
Juice一次次从地球身旁掠过,却不停留,短暂回望家园之后继续向着冰冷遥远的深空远行,它承载的,是人类想要回答一个终极问题:在浩瀚宇宙之中,地球生命是不是孤独的存在。
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