烏托邦平原

火星上最大的平原

烏托邦平原(拉丁文:Utopia Planitia),又譯作烏托邦低原,為火星上最大的平原,直徑3200公里,中央為49°42′N118°00′E/49.7°N118°E/49.7;118,位於阿爾及爾平原的對心點(antipodal point)上。為1976年9月3日海盜2號在火星上的著陸與探索區域。

2021年5月15日7時18分,天問一號著陸巡視器成功著陸於火星烏托邦平原南部預選著陸區,中國首次火星探測任務著陸火星取得圓滿成功。

科幻


在科幻系列《星際旅行》中,烏托邦平原被提及為星際聯邦的主要造船基地。《星際旅行:下一代》中的主角船聯邦星艦進取號-D、《星際旅行:深空九號》的聯邦星艦勇抗號以及《星際旅行:航海家號》中的主角船聯邦星艦航海家號均建造於此。
燃唇組合在2002年發行的專輯《Yoshimi Battles the Pink Robots》中的一首歌曲“乘氣球去烏托邦”亦是以該地區為題。
烏托邦平原
烏托邦平原

譯名依據


烏托邦平原(拉丁語:Utopia Planitia),火星地名。譯名據陸谷孫《英漢大詞典》。

譯名發布


2020年7月29日,已入選中國天文學會第一批火星地貌推薦譯名。

流行文化


燃唇組合(英語:the Flaming Lips)在 2002年發行的專輯《Yoshimi Battles the Pink Robots》中的一首歌曲“乘氣球去烏托邦(英語:Approaching Pavonis Mons by Balloon (Utopia Planitia))”亦是以該地區為題。

火星冰層


冰層
冰層
科學家研究最新火星圖片發現,由隕星碰撞留下的一個20公里寬的隕石坑,其下方曾儲藏有很多水。
當一顆隕星以高速撞擊火星,碰撞產生的能量在火星地面上砸出一個隕石坑,並使地表碎片向四面八方飛濺。
儘管撞擊極為猛烈,科學家可以從隕星碰撞留下的表面形狀獲得該地表的很多信息,Bacolor隕石坑就是其中一例。多種跡象表明,這個20公里(12英里)寬的隕石坑在撞擊形成的時候,其下方儲藏有很多水,大概以冰的形式存在。
Bacolor隕石坑位於烏托邦平原(Utopia Plantitia),一個火星北部低地上的遼闊而平坦的區域,有著許多外表奇特的隕石坑。2001年,NASA的火星“奧德賽”漫遊車用伽馬射線分光計勘查出烏托邦地表下存在豐富的氫。這個數據顯示,在接近地表的地方,至今冰層仍佔了體積的五成或以上。另一個火星奧德賽上的儀器,熱輻射成像系統(Themis),用可視波和紅外波攝下了Bacolor隕石坑的圖像。與假色圖像組合后,THEMIS的數據可以幫助科學家譯解岩石,硬化沉澱物,以及塵土在Bacolor隕石坑表面構成中所佔的比例。
環繞Bacolor 隕石坑的,是兩層由撞擊后的碎片構成的粗糙而不規則的沉積扇。較厚的內層幾乎完全被包括在主圖內。這張特寫圖片顯示了內層邊沿的一部分,它幾乎覆蓋了一個之前已經存在的小隕石坑。科學家們認為,小隕石坑沒有被完全淹沒主要是因為碎片的的流動速度較慢。內層外面還有一個薄些的外層,它部分超出了主圖顯示的範圍。科學家通過仔細研究,發現內層和外層形成於兩個不同的階段。
內層首先形成。碰撞產生的熱量使地表蒸發,當然也包括隕星撞擊處的任何冰層。衝擊波從撞擊點向外延伸,炸碎岩石,並將碎片和蒸汽和其他熱氣體一齊投向空中。衝擊波向地下越挖越深,最終在地表上挖掘出一個碗狀的洞。
由泥漿,水蒸汽以及岩石碎片組成了一股黏稠厚重,並且溫度可能相當高的泥漿。它們向上掙脫了不斷擴大的隕石坑口,並最終落到地表,形成內沉積扇。內層最裡面的部分厚厚地覆蓋著地表,並且,在靠近隕石坑邊沿處,多種跡象表明該層曾經至少緩緩流動過。接下來形成的是外層。當內層像一條厚重的毯子一樣落在隕石坑的周圍,那些在撞擊點堆積起的碎片高柱開始崩塌。當碎片柱下落的時候,它像底散雲一樣在內層上方向外急流,甚至可能以超音速速度移動。
這個急流沖刷了內層表面,留下了從隕石坑射出的絲絲條紋,其形狀就像是自行車輪的輪輻。穿越隕石坑邊緣(見下圖),這股底散雲繼續向外行進,直到失去動力而停止,大約在離隕石坑邊緣兩個坑徑處。當內層噴射物在離隕石坑邊緣約一個坑徑處停下時,它堆起了一個50到80米(160 – 260英尺)高的殘片壁壘。這個壁壘可能是斷岩和小碎岩與固體或液體的地下水混合而成的。
烏托邦平原
烏托邦平原
內層沉積后一段時間后,壁壘中的水慢慢蒸發,導致壁壘坍塌,使殘片層又稍許向更遠處延伸。
由於在碰撞遺址處留下的岩石有所扭曲,部分隕石坑的邊緣坍塌了。一部分邊緣(8點鐘的位置)向下滑入坑內,在邊緣的頂部留下一個凹陷處。同樣地,在5點鐘的位置另一端邊沿也滑落了,這次是朝外。
這個雙隕石坑位於Bacolor東北處約14公里(9英里),它被一片撞擊殘片包圍。這張假色圖像上的隕石坑的藍色反映出它的溫度很低,這是THEMIS在夜間觀察到的結果。地面的低溫可能有兩個成因。
一層塵埃和微細顆粒的物質在太陽下山後會迅速降溫,其降溫速度比岩石快很多。當深夜裡熱輻射成像系統(THEMIS)飛過表面時,粉末狀的塵埃表面和堅硬的岩石、沉積岩表面相比就已經很冷了。因此,這個雙隕石坑的表面可能被精細物質覆蓋,它由於受到隕石坑邊緣的保護而沒有受到風的干擾。
另一種可能是這個雙隕石坑含有一種被科學家稱之為Vastitas Borealis結構的物質,這種物質經常在烏托邦平原被發現。這預示著隕石坑的表面填充物比原先估計得要厚的多,不是幾英寸或幾英尺,而是幾十米(碼)。
所以這個雙隕石坑填充物的低陷和Bacolor的結構沒有關聯。它更可能是因為這層厚厚物質因冰層蒸發而容易坍塌的特點。

探測任務


2021年5月15日凌晨至5月19日,中國首次火星探測任務天問一號探測器將擇機著陸於火星烏托邦平原。