在最近几周，凤凰号着陆器可能占据了火星新闻的主导地位，但一项在地球上进行的新研究揭示了一个惊人的发现：这颗红色星球似乎在40多亿年前遭受了一次巨大的撞击逃逸事件。
这是研究人员最终绘制出被称为火星半球二分性边缘的结论。
这个特征——其中地壳厚度在一个大的区域内从 50 公里骤降到大约 20 公里，是火星上最明显的特征——天文学家已经了解了 30 多年，并且长期以来一直怀疑是由于小行星撞击造成的，将该区域的大部分地壳抛了出去。
然而，科学家们不能确定地说，因为二分性的确切形状尚不清楚：其边缘的三分之一被一个 30 公里高的火山岩堆（火星上的第二大特征）掩盖，被称为塔尔西斯隆起。
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为了揭示二分性的真实边缘，来自麻省理工学院 (M.I.T.) 和位于加利福尼亚州帕萨迪纳的 NASA 喷气推进实验室的研究人员利用地质数据来探测塔尔西斯隆起下方的地壳结构。
他们将表面高度或地形数据与表面引力差异所揭示的质量变化相结合，寻找塔尔西斯隆起下方的质量的明显变化。
分析显示，其形状为细长的圆形，尺寸约为 10,600 x 8,500 公里，覆盖了该星球的 42%。该团队称其为北极盆地。
该报告的主要作者、麻省理工学院行星科学家杰弗里·安德鲁斯-汉娜在《自然》杂志上发表的报告中说：“我们所知的基本上只有一种过程会产生巨大的椭圆形凹陷......那就是巨大的撞击。”
一个长期以来与小行星的想法不太符合的难题是，尽管小行星会留下一个圆形陨石坑或撞击盆地，但二分性似乎充其量是椭圆形的。但根据第二项《自然》研究，小行星撞击仍然可能造成那种形状。
来自加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院和加州大学圣克鲁兹分校的另一个团队模拟了不同能量、速度和角度的撞击对火星地壳的影响。
他们发现，新揭示的二分性形状与一颗宽度为 1,600 至 2,700 公里，以每秒 6 至 10 公里的速度移动，并以 30 至 60 度的角度撞击地面（最可能的角度为 45 度）的小行星撞击相匹配。
该研究还对撞击假设的第二个反对意见泼了冷水：科学家们认为，强大的撞击熔化的岩石会简单地填满盆地，并抹去其影响的任何记录。根据新的模拟，撞击器会抛出足够多的地壳，从而留下一个明显的凹陷。
在另一个一致性检查中，《自然》杂志上发表的第二篇模拟论文报告称，碰撞引起的地壳震动可以解释火星岩石中与二分性对面的行星一侧的已知磁性下降。
一颗大型小行星会撞击火星并不出乎意料：太阳系内行星和卫星上的陨石坑表明，当行星年轻时，太空岩石像台球一样相撞。例如，研究人员认为，我们的月球是在一个火星大小的物体撞击年轻的地球时形成的。
休斯顿月球与行星研究所的行星科学家沃尔特·基弗说，新的研究“大大增加了”撞击导致二分性的可能性。基弗说，下一个证据线索将是寻找火星岩石中的化学差异，表明二分性中的地壳是在撞击后从地幔深处涌出的物质形成的。
形成火星二分性所需的那种小行星的大小将介于该尺寸和形成其他大型陨石坑的岩石的大小之间，例如月球上的南极-艾特肯撞击盆地和火星南半球的希腊盆地，这两者都超过 2,000 公里宽。
尽管地球上的居民仍然面临致命小行星撞击的威胁，但研究人员表示，在火星二分性中看到的那种程度的撞击早已消失，只留下伤疤来讲述它们的故事。
安德鲁斯-汉纳说：“早期的太阳系是一个非常危险的地方，但如果我们没有这些撞击，我们就不会看到今天这样的行星。”