火星这颗行星千百年来一直与同名的战神联系在一起，但它自身的过去可能比之前想象的更加暴力。一项新的研究表明，火星曾经遭受过一次如此巨大的小行星撞击，以至于它融化了这颗星球近一半的表面。
研究人员在研究一种被称为火星半球二分法的奇怪特征时得出了这个结论——在火星赤道附近发生的地面高度和地壳厚度急剧下降。在北半球，陆地的平均海拔约低 5.5 公里，地壳薄约 26 公里。
这种二分法是在 20 世纪 70 年代初 NASA 的水手 9 号探测器绘制了第一张火星表面详细地图时被发现的。自那时起，这个特征一直困扰着天文学家。之前的研究暗示，这种二分法是由一次掠过火星北极附近的小行星撞击形成的。但发表在 12 月份《地球物理研究快报》上的新研究表明，发生在行星另一端的更猛烈的撞击可能是实际原因。
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在这项研究中，瑞士联邦理工学院 (E.T.H. Zurich) 的天文学家使用先进的 3D 计算机模型来模拟 45 亿年前小行星撞击火星的效果，当时专家认为二分法形成。他们测试了一个关于其起源的竞争假设——它是由火星南极的撞击形成的。
当该团队模拟与一颗直径约 4000 公里（略大于地球月球）的小行星碰撞时，他们发现它导致“虚拟”火星的地壳重组成两个不同的区域：南半球较厚，北半球较薄，类似于我们在真实星球上看到的情况。更重要的是，预测的两个地壳段的厚度几乎与火星上观察到的实际值完全匹配。综上所述，这些预测提供了令人信服的证据，表明南极撞击是二分法的原因。“这项研究提出了火星二分法起源的另一种撞击理论，”伦敦玛丽女王大学的天文学家克雷格·阿格诺说，他没有参与这项工作。
模拟预测，撞击会产生如此多的热量，以至于火星大部分地壳会融化，在行星的南部大部分地区形成“岩浆海洋”。它还预测，随着熔岩随后冷却和凝固，它会在该半球的一部分上方留下较厚、较高海拔的地壳。
这些发现并没有最终解决二分法起源之谜。瑞士团队的模型并不完美；例如，它无法解释二分法的确切大小。而且无论如何，仅使用计算机模型不可能证明一个假设。但是，还有另一个理由认为南极撞击假设可能是正确的：它揭示了火星表面的另一个怪异之处——火山的位置。
当大型小行星撞击岩石行星时，它们往往会在多年后通过引起行星地幔内的热岩“羽流”上升来引发火山活动。之前“北部”撞击情景的缺点是，火星北部高纬度地区火山相对较少，这些火山大多出现在赤道和南部纬度地区。但是，南极撞击模拟预测，在小行星撞击后数百万年，火山羽流将慢慢开始向地表上升，最初在赤道附近，然后逐渐向南极迁移。这一预测与这颗红色星球的火山的实际位置非常吻合。
这项研究表明的范围内的小行星撞击今天极不可能发生。它们在太阳系的早期可能更常见，当时太阳系仍然散布着行星形成过程中遗留下来的岩石碎片。但即便如此，这样的事件也极其罕见。“这一结果有可能显著改变我们对火星过去的理解，”瑞士联邦理工学院的行星科学家、该研究的主要作者乔瓦尼·莱昂说。“在其早期历史上可能发生了一件罕见的事件，它塑造了我们今天看到的这颗行星。”