撞击坑与古老火星海岸线的可观测性
地球与行星天体物理
2022-08-17 v1
摘要
火星北半球可能存在早期海洋的研究与争论已持续数十年。火星早期气候的性质仍有些神秘，但一个或多个早期海洋的证据意味着长期宜居的时段。支持早期海洋的主要证据是一组环绕行星很大部分的疑似残余海岸线。这些特征被认为早于 3.6 Ga 且可能老达 4 Ga，这将使它们成为火星表面仍可辨识的最古老大尺度特征之一。然而，一个尚未被彻底解决的问题是：如此古老的海岸线能否以可辨识的形式经受住撞击坑、构造、火山活动和水文等改造与破坏过程。在此我们详细探讨其中一类过程——撞击成坑。我们使用标准陨石坑计数定年模型生成合成的全球陨石坑群，并使其与假想海岸线相交，追踪被直接撞击的海岸线段落。最古老的海岸线(>= 4 Ga)至少有 70% 被直接撞击摧毁。任何年龄 >3.6 Ga 的海岸线在被包括半径大于 100 m 的陨石坑影响时，都被切割成相对较短、不连续的段，最大约 40 km。当排除半径小于 500 m 的陨石坑时，幸存段长度可大至约 1000 km。最古老的海岸线在撞击后呈现分形结构，表现为跨尺度范围的不连续线段集合。若这些特征确为海岸线，高分辨率研究应发现类似的破坏与不连续程度。然而，我们的结果表明，观测如 4 Ga 般古老的海岸线(若其存在)是一项重大挑战，并对先前的制图工作提出疑问。
引用
@article{arxiv.2206.09816,
title = {Impact Craters and the Observability of Ancient Martian Shorelines},
author = {Mark Baum and Steven Sholes and Andrew Hwang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.09816},
year = {2022}
}