為什麼火星地面平坦而金星地表崎嶇不平？

02-08

我覺得題主的問題是反直覺的，就實際算了一下……

先看下兩個天體的大致參數

大致知道火星的半徑是金星的一半，表面重力加速度是金星的一半就可以了

整體上，火星和金星的地形圖

火星地形圖用的MOLA 1/64°解析度的格網數字高程模型（PDS Geosciences Node Data and Services: MGS MOLA MEGDRs），金星的地形圖用的麥哲倫雷達測高的底圖（Venus Magellan GXDR Data），格網解析度45/1024°，但因為麥哲倫測高並沒有全球覆蓋，所以沒有覆蓋到的間隙用了Pioneer Venus和Venera 15/16的數據來內插。

兩張圖的高程參考面都大致為火星和金星各自的平均半徑3396 km和6051 km（其實略差一點，因為參考面取得是重力計算的參考面而不是幾何平均半徑，更多看這裡其它行星上的山的高度是如何標定的？），所以這兩張圖表現的都是相對於平均高程的地形起伏。

為了方便對比，色板範圍都統一取了-8 km~22 km。

地形數據顯示，火星的整體地形起伏在-8 km到22 km，而金星的地形起伏只有-4 km到11 km，基本只有火星的一半，也就是最高的地方比火星最高的地方低，最低的地方比火星最低的地方高。所以總體來說火星的地形起伏程度明顯強於金星，考慮到火星的表面重力加速度幾乎是金星的一半，所以造山作用要容易得多，所以整體幅度多拉了一倍完全可以接受。

局部的話，因為火星的地形呈現出了很強的二分性，北半球大片平坦的低地高程起伏很小，而南半球的高原上的高程起伏要明顯得多，很多研究認為那是因為北半球的低地在火星液態水充沛的時候完全被液態水覆蓋，是一大片汪洋，所以地形都沖平坦了。

在不考慮火星北部低地的狀況下，火星的局部地形起伏似乎也是比金星大的，實際是不是這樣？繼續畫個地形坡度圖看一下。

火星和金星的坡度圖

這裡坡度計算選了最簡單的： $slope=arctanleft{ sqrt{(frac{dz}{dx})^2+(frac{dz}{dy})^2} ight}$ ，z是高程，x和y取經緯度方向，dx和dy為所取的基線長度。

↓ 取100 km的超長基線的話，體現的就是大尺度上的坡度變化，這個尺度上只有幾個高山、峽谷和盆地可以看到坡度變化，火星總體大於金星。

↓ 取10 km的基線的話可以看到更多小尺度細節，但因為一些零星的特別大的坡度值的影響…囧…這下基本看不粗差異了……

↓ 還是取10 km的基線，把色板取在0-10°範圍，對比度提升多了，明顯可以看到火星除了北部低地之外其他地方的地形起伏比金星豐富多了，而且火星的坡度變化明顯可以看到一圈一圈的環狀構造，那些都是撞擊坑和撞擊盆地的痕迹。

但為了定量分析，我又算了下金星和火星表面每個坡度區間的面積百分比，因為火星半徑只有金星的一半，所以如果取相同長度的基線似乎火星有點吃虧，所以基線長度分別取10 km和5 km。

明顯在小尺度上，火星坡度大的地方比金星要多，也就是地形起伏比金星要明顯。

結論：確實是金星比較平坦而火星表面崎嶇不平。

可能的原因：大尺度上，除了火星北部低地的特殊性之外，火星和金星的重力和地質活躍程度的差異應該是主要原因。

中小尺度上：撞擊的差異至少在坡度圖上體現的比較明顯，金星因為有稠密的大氣層，就像一層厚厚的屏障，使得最終能撞上火星表面的撞擊物要少得多（實際上火星表面幾乎沒有探測到9 km以下的撞擊坑），所以金星上因為撞擊對地形的改造作用要少得多。其他的，兩者的氣候和地質風化狀況、殼層的厚度、硬度和均衡補償程度應該也有一定的影響，這裡拋磚引玉，歡迎大家討論。

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首先haibaraemily 大神已經答了我再說說

首先何為崎嶇？這個詞本來就很難定義何況放在一整個星球上比如地球上有張家界也有如鏡面的鹽湖哪個能代表地球？

其次我不知道你是不是某幾張圖看多了

下面哪個更能代表火星？其實這算可見光圖但是也是拼接過的你如何看得出哪裡崎嶇？這有全太陽系最高的火山你看得出嗎？我是看不出

然後你是通過這張圖判斷出金星崎嶇的吧？那就更扯了告訴你這是雷達的圖你如何從一張雷達圖準確判斷出地形高低的？金星多火山但火山多為平頂就像一個攤開的餅一樣

這才是從軌道上看金星

至少現在拍火星無論是在地上拍還是在軌道上拍可見光的圖已經如此清晰了基本你眼睛看到的差不多就這樣

金星？對不起這是雷達模擬圖你認為金星真的表面天空是黑的么

真實可見光照片只有前蘇聯拍的那麼幾張

關於平坦不平坦，這個是怎麼對比的？海拔和平均海拔的方差嘛？金星上可是有著巨大的裂谷，在太陽系也是排得上的。

火星和進行主要的區別在於：

金星沒有地磁場，火星有不均勻的磁場。（地球有磁極一樣的磁場）

兩者相似的地方在於：

板塊運動微弱

火星雖然有著最高的山，但是金星其實也不差，只是金星的山比較矮胖，看起來沒有火星的奧林帕斯山厲害。高度沒有數量級的差別。而且別忘了火星的重力小很多，山可以更高聳一些。

金星的板塊比地球要厚，硬，幾乎沒什麼板塊運動。火山活動有，但是基本是流岩漿而不是噴發，故而造山效果不好。但是另一方面，金星上沒有水，雲層高且厚，對地表侵蝕效果很弱。所以金星的地貌改變很很很緩慢。生活在地球的人可能感覺不到風和水對地貌的影響，因為壽命太短了。但是從大尺度考慮水和風是巨大的手啊，磨平山峰毫無壓力。而火星的大氣更加稀薄，只有地球的1%，雖然有沙塵，但是摩擦效果必然不能比濃硫酸的濃稠大氣啊……

→_→金星會下酸雨腐蝕地表

火星也有高原和峽谷。不過針對這個問題我認為可以從兩點切入，大氣和火山運動。