大型火星陨石坑的形成与小行星碰撞有关 30亿年前火星上或存在一个液态海洋

科廷大学的新研究证实，在过去6亿年里，小行星碰撞形成火星撞击坑的频率是一致的。这项研究发表在《地球和行星科学通讯》上，利用科廷大学以前开发的陨石坑检测算法分析了500多个大型火星陨石坑的形成，该算法从高分辨率图像中自动计算出可见的撞击坑。

尽管以前的研究表明小行星碰撞的频率出现过峰值，但来自科廷大学地球和行星科学学院的首席研究员Anthony Lagain博士说，他的研究发现，在数百万年中，小行星碰撞的频率根本没有什么变化。

该研究中已确定撞击日期的521个大型陨石坑群之一，这个40公里长的陨石坑群落的形成年龄是通过撞击发生后在其周围积累的小陨石坑的数量来估计的。这些小环形山的一部分显示在右边的月面上，所有这些环形山都是用该算法检测出来的，总共有超过120万个环形山被用来确定火星环形山的形成时间线。

Lagain博士说，计算行星表面的撞击坑是准确确定地质事件日期的唯一方法，如峡谷、河流和火山，并预测未来碰撞的时间和规模。

"在地球上，板块构造的侵蚀抹去了我们星球的历史。研究我们太阳系中仍然保存着早期地质历史的行星体，如火星，有助于我们了解我们星球的演变，"Lagain博士说。"陨石坑检测算法让我们对撞击坑的形成有了全面的了解，包括它们的大小和数量，以及制造它们的小行星碰撞的时间和频率。"

"过去的研究表明，由于碎片的产生，小行星碰撞的时间和频率有一个峰值，当大天体相互撞击时，它们会碎成碎片或残片，这被认为对撞击坑的产生有影响，我们的研究表明，碎片不太可能导致行星表面的撞击坑的形成发生任何变化"。

共同作者和创建该算法的团队负责人格雷琴·贝内迪克斯教授说，该算法也可以被改编为适用于其他行星表面，包括月球。数以千计的月球陨石坑的形成现在可以被自动测定，并以更高的分辨率分析其形成频率，以调查其演变。这将为我们提供有价值的信息，这些信息将来可能在自然保护和农业方面有实际的应用，例如探测丛林火灾和对土地使用进行分类。

30亿年前火星上或存在一个液态海洋

此前，科学家们发现了强有力的证据表明，火星曾经存在海洋。他们在火星上发现了古代的海岸线，但目前还不清楚在火星上看到的所有特征是如何形成的。如果火星上的温度高到可以形成液态海洋，那么应该会有河流冲刷形成的溪谷，但目前科学家们仍然没有观测到这些溪谷。如果火星上的气候太冷，那么火星陆地上就会出现冰，而这与科学家们从火星历史海啸中观察到的岩石沉积不符。

法国巴黎萨克莱大学的弗雷德里克·施密特及其同事发现，火星上的液态海洋的水温可能刚好高于冰点。在这种情况下，海洋通过水循环保持足够的温度，使其温度处于4.5摄氏度左右。

在最新研究中，施密特团队使用了一个模拟地球海洋和大气如何相互作用的模型，但修改了相关参数，如大气气体组成和太阳能量等，以匹配火星的古老环境。除了液态海洋之外，该模型还表明，火星上沿海地区和大部分冰冻的南部地区可能存在温和的降雨。

此外，研究团队称，该模型给出的火星古代气候特征与数十亿年前地球上的气候特征相似，可能包含微生物生命的一些关键成分。

施密特说：“如果我们能穿越时空回到30亿年前的火星，我们可以在这个古老的星球上生活，只需要一套氧气宇航服。那时，火星上的气压、云层、液态水、海洋、雨、雪和冰川等都与今天的地球非常相似，除了缺少氧气。”

英国伦敦帝国理工学院的桑吉耶夫·古普塔表示，最新研究表明，火星过去这一阶段存在海洋，这一结论很合理，但这只是一个模拟，“我们仍然需要更强有力的海洋地质方面的证据。”