太阳系中的巨型陨击坑
这篇文章应该算是翻译Universe一书的副产品。本人负责的章节正包括了太阳系相关，其中对八大行星及其主要卫星都有详尽的介绍。由于这部分的内容涉及大量地质知识以及五花八门的地貌名称来源，本人对此并不很熟悉，翻译是相当痛苦的过程。期间除了查阅相关背景，给本人留下印象最深刻的就是太阳系大型天体上的那些陨击坑，有些尺度相当之大，甚至影响了整个星球的面貌，本文所说的就是这一类了。
这里所谓的巨型指的是陨击坑相对所在星球的大小。毕竟大型天体承受撞击的能力要远强于小型天体，大行星遭受了猛烈的轰击之后可能还是伤筋不动骨，但某些卫星上单就尺度来看并不算太大的陨击坑的形成过程已经让所在星球濒临瓦解了。个人以为后一种情况倒是更有意思一些，它们提供了星球在临界撞击事件期间的行为范例，而且由于卫星体积较小，陨击坑本身看上去也更为壮观。作为对比，金星和地球上都缺乏巨型陨击坑。一方面是这两颗行星的大气都可以将大部分小型撞击天体过滤掉，一方面较大的撞击天体射入浓密的大气之后也多少会发生瓦解破裂，使得最终的撞击强度大大减弱。另外在地球上，由于一直以来都存在活跃的地质活动，很多在历史早期形成的陨击坑都没能留存到今天。
卡路里盆地
水星的地貌某种意义上与月球类似，地表都是覆盖着尘埃，同样是环形山星罗棋布。卡路里盆地是水星上最为庞大的陨击盆地，同时还是整个太阳系最大（也是最年轻）的巨型陨击坑之一，它位于水星北半球，直径超过1500千米，拥有大型环形山典型的多环结构，环系高度超过2千米，其对应的撞击天体直径超过100千米。如果用月球比拟的话，可以认为它相当于雨海或者东海盆地。
水手10号眼中的卡路里盆地，由于探测器飞掠水星时该盆地正好处在昼夜分界线上，所以图中只能看到盆地的一半。（图片提供：NASA/JPL）
为什么称为卡路里盆地而非环形山呢？因为它的原始面貌已经被后来的过程变更过了，环形山底被熔岩所充斥，其上还撒布着稍候形成的小型环形山，如康宁安环形山等，外加火山喷口以及行星收缩期间形成的山脊结构。许多其他的大型陨击坑也大抵如此。不过虽然乍看上去它的外貌已经模糊了，但是如下图所示，从化学组分上看，卡路里盆地还是很突出的，其内火山活动占主导，与月海一样，底部被熔岩所填充：
信使号探测器获取的卡路里盆地假彩色图像，图中橙色表示火山地貌。（图片提供：Science/AAAS）
这座盆地据信是在太阳系最初10亿年，也就是所谓重轰击时期形成的。Universe一书将卡路里盆地的形成描述为行星历史上最重要的事件之一。撞击事件不仅产生了巨型盆地，还引发了强烈的地震，波及整个星球。地震波先在盆地的对侧聚焦，塑造出了一片混沌的地貌，随后地震波四散传播并被反射了回去，让盆地周围的岩石瓦解。现在在卡路里盆地的对侧还存在复杂的山脉群，它们正是撞击事件的余波。同时撞击产生的巨大震动还引发了整个水星上的火山活动，并让地壳破裂，释放出内部的气体（这里至今还是水星稀薄大气中钠与钾蒸汽的主要来源之一）。不过由于卡路里盆地内部的环形山数量相对外部更少，所以在它形成的时候，最后重轰击时期也应该接近尾声了。
卡路里盆地对侧的混沌地貌。（图片提供：NASA）
南极—艾肯盆地
位于月球背面的南极—艾肯盆地尺度比卡路里盆地还要夸张，它北起艾肯环形山，南抵南极点，其直径几乎是2600千米，相当于月球直径的70%。其实产生它的小行星尺度与产生卡路里盆地的差不多，只是月球的引力比火星更弱，因此撞击事件波及的范围更大，期间扬起的喷出物可以飘到距离撞击点更远的地方之后才回落。这座盆地也很深，周围的山峰最高点（位于东北边缘）与盆地底部最低点的距离达到了15千米以上，底部与月表水平面的距离也达到了6千米。
南极—艾肯盆地的地形图，其中红色表示的海拔最高，蓝紫色表示的海拔最低。（图片提供：NASA/Goddard）
由于南极—艾肯盆地位于月球的背面，从地球上只能看到月球南缘附近的外层环状山系。整个盆地的发现是早期深空探测的重要成果之一，最早由前苏联的月球3号发现了它的踪迹，随后美国的月球轨道飞行器在上世纪60年代中叶给出了它的全貌。由于南极—艾肯盆地覆盖范围过大，早期的月球任务并没有绘制出盆地的地形全貌，直到上世纪90年代克莱门汀探测器才完成了对整个盆地测绘。
南极—艾肯盆地的成分也与周围不尽相同，这里铁、钛与钍元素的含量更高，这可能是由于盆地内的月壳较薄所致，也可能是含有撞击期间扬起的月幔物质，还可能与月海内的玄武岩成分类似。不过由于盆地内的主要成分并非月幔起源，因此撞击天体应该以较低的速度倾斜袭来，无法将大量月幔物质带到地表。
除了南极—艾肯盆地，月球上还拥有不少大型月海，如雨海、静海、东海等等，它们多半分布在月球正面也都是远古时期小行星撞击的产物，其外围环绕着多重环状山系，它们是撞击时月壳在冲击波作用下泛起的涟漪。由于深色玄武岩的填充，月海的底部较周围更加平滑（东海是个例外，其内填充物相对较少）。从地球上看去，它们就是月面上的暗区。
希腊平原低地
火星南半球的希腊平原低地只比南极—艾肯盆地小一点点，直径大约是2100千米，也是太阳系中最大的陨击坑之一。其实火星上还有更大的北极盆地，直径过万千米，不过它的成因仍存争议，所以暂且不谈。
如其名所示，希腊平原低地由于长期的地质作用，乍看之下已经失去了陨击坑的特征。它的底部充斥着岩浆，侧壁已经被抹平了不少。火星上持续的沙暴和过往的水流让它面目全非，东北和西南方的环状山系都已经消失了，其他方向的山系也被侵蚀到了2千米高，多重环的内圈更是只有片段残留。不过从地形图上看，这里的圆形轮廓保存得还算完整。
希腊平原低地全貌。（图片提供：NASA/JPL/USGS）
由于希腊平原低地地势较低，底部位于火星水平面7千米之下，这里的大气压力也比火星水平面高很多，如果温度以及溶解物条件合适，水分是可以以液态形式存在的。近年的观测更是表明，希腊平原低地的土壤层之下可能存在水冰组成的冰川，它们持续改变着该区域的地貌。由于其上岩石和尘埃的保护，水分可以免于升华。
火星上的第二和第三大陨击坑分别是伊希地（Isidis）平原低地以及阿耳古瑞（Argyre）平原低地，它们的尺度与大型月海相当，外貌也被风力和水流改变得很厉害。值得一提的是，这几处大型陨击盆地的对侧都存在大型火山。这样的分布究竟是纯粹的巧合，还是说撞击事件诱发了星球对侧的火山活动，还是个尚无定论的问题。
雷亚西尔维亚盆地
灶神星上的雷亚西尔维亚（Rheasilvia）盆地应该算是太阳系小行星上最大的陨击坑了，直径达460千米。就陨击坑与所在天体尺度之比这个指标而言，雷亚西尔维亚也是数一数二的（灶神星本身的直径只有530千米左右）。这座陨击盆地是灶神星南半球的主导地貌，它的形成改变了灶神星原本近圆的外观，还在星体地表塑造出了一系列的沟槽。
产生雷亚西尔维亚盆地的撞击事件将灶神星挖空了百分之一，让深层地壳甚至地幔区域暴露在外。期间扬起的碎石中有一部分落到了地球上，组成了成分独特的陨石族群；另一部分组成了灶神族群的小行星。撞击期间形成的中央峰就高度而言还是太阳系之最，山顶距离陨击坑底部达22千米，比火星上的奥林匹斯山还要高。
灶神星上雷亚西尔维亚与维纳尼亚盆地的地形图。（图片提供：NASA/JPL-Caltech/ UCLA/MPS/DLR/IDA）
雷亚西尔维亚盆地与另一座更为古老的盆地——维纳尼亚（Veneneia）盆地相互重叠。后者的直径略小，不到400千米，构造与雷亚西尔维亚有些类似，年龄可能超过20亿年（作为比较，雷亚西尔维亚盆地年龄在10亿年以内）。二者存在的迹象早在上世纪末就已经被哈勃空间望远镜发现了，不过当时分辨率有限，无法将它们区分开来。直到2011年黎明号探测器造访灶神星，它们才被正式命名。
瓦哈拉环形山
瓦哈拉（Valhalla）是木卫四上最大的多环环形山，同时也是整个太阳系中最大的多环环形山之一。环形山本身的直径是600千米左右，不过整个环系绵延了将近4000千米，几乎覆盖了整个卫星。它大致可以分为3个区域：明亮的中央区、由山岭和沟槽组成的内区，还有沟槽遍布的外区。
瓦哈拉环形山的外观。（图片提供：NASA）
由于木卫四富含水分，撞击发生后它的行为与岩石星球并不相同。木卫四的外壳寒冷而脆弱，撞击后并不会像水星或月球那样在冲击波的作用下泛起涟漪，形成多重环形山岭。相反，由于撞击天体导致地壳之下的软物质层中出现了空穴，脆弱的地面向内呈同心圆状塌陷，形成了如今所见的沟槽。作为这一点的佐证，伽利略号探测器并没有在瓦哈拉环形山的对侧发现撞击后地震波汇聚导致的混沌地貌，这说明木卫四的地表之下存在海洋，可以让撞击时出现的地震波分散开来。
瓦哈拉环形山的对侧。（图片提供：NASA/JPL/Arizona State University）
赫歇尔环形山
在英语世界中，土卫一经常被形容为《星球大战》中的死星，其原因就是卫星因其上的赫歇尔环形山而具备的独特外观（不过这种相似性纯属巧合，因为影片拍摄时人们并不知道土卫一的外观）。赫歇尔环形山单看尺寸的话，并不算很大，直径“只有”140千米左右，连太阳系前40都排不进。不过考虑这个数字相当于土卫一自身直径的三分之一，它就显得很突出了。
土卫一（左，图片提供：NASA/JPL/Space Science Institute）与死星（右）的对比图。
除了尺寸突出，赫歇尔环形山的深度也不浅。环形山的侧壁高约5千米，而底部深度超过10千米，中央山峰也是非常明显，所以在缺乏显著特征的土卫一上显得非常突出。与卡路里盆地对侧类似，土卫一在赫歇尔环形山的对侧也存在大量的混乱深谷，它们也是撞击事件导致的冲击波留下的痕迹。实际上形成赫歇尔环形山的撞击事件已经是土卫一所能承受的极限了。如果撞击速度再快一点，或者撞击天体再大一点，土卫一怕是已经分崩离析了。
奥德修斯环形山
土卫三上直径450千米不到的奥德修斯环形山比土卫一还要大，它相当于所在星球直径的2/5。这座环形山的特别之处是深度相对较浅，从周围山系的顶端到环形山底部只有8千米左右，中央也不具备此等规模的陨击坑通常拥有的山峰结构，而是由深2至4千米的凹陷取而代之。如此规模的环形山在形成之时理应更深，有着高耸陡峭的中央山峰以及周边的环系。既然它演变成了现在的模样，撞击发生时土卫三就应当比现在更为温暖，让卫星的冰质地壳可以通过粘滞驰豫作用变得更加平滑，抹平环形山内的地貌，并让山峦塌陷。
奥德修斯环形山。（图片提供：NASA/JPL/Space Science Institute）
与赫歇尔环形山一样，形成奥德修斯环形山的事件也几乎让卫星解体。倘或土卫三在当时像现在一般冰冷（零下187摄氏度），它就有可能不复存在了。而卫星若在现在遭受了一场大规模撞击且幸免于难，那么由于当前星体硬度更高，留下的环形山就应该有着与赫歇尔环形山相似的面貌了。
