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カロリス盆地
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観測
マリナー10号による観測
カロリス盆地は巨大なクレーターであり、さらに水星には厚い大気も無いため、水星を周回する衛星軌道に投入した探査機などからであれば、非常に目立つ地形である。しかし、水星は太陽から大きく離れる事がないため、地球からの観測は困難である[注 2]。このため、水星の表面の巨大な地形なのにもかかわらず、カロリス盆地の存在をヒトが知ったのは、1974年にアメリカの惑星探査機であるマリナー10号が、水星にフライバイした際であった。ただ、フライバイによる観測だったため、マリナー10号によって撮影できたのは、水星表面の半分にも満たず、カロリス盆地は全景が写っていなかった。それでも、この写真からカロリス盆地の直径は、恐らく1300 km程度であろうと推定した[2]。
メッセンジャーによる観測
カロリス盆地と周辺地形
水星の表面全体は、2008年1月14日に水星でスイングバイを行ったメッセンジャーにより、初めて撮影された。メッセンジャーは2011年3月18日に水星を周回する軌道への投入に成功し、世界で初めて水星を周回する軌道に入った探査機となった[3]。水星の周回軌道に入ったメッセンジャーによって、水星の表面の詳細な観測が行えたため、カロリス盆地の正確な大きさは、約1550 kmであったと判明した[2]。カロリス盆地の構造は、比較的平坦な円形の平原の周囲を、複数のクレーター壁が同心円状に取り巻いた、多重リング構造をしている。なお、同じように多重リング構造を持った巨大クレーターとしては、地球の衛星の月の東の海や、木星の衛星の1つであるカリストのバルハラクレーターなどが挙げられる。
カロリス盆地の中央には放射状の溝が見られ、パンテオンにちなんで「パンテオン地溝帯」と命名された。カロリス盆地の周囲には、高さ2000 mのカロリス山脈も存在する。水星に小惑星が衝突しカロリス盆地の原型が生成した際に、カロリス山脈が形成されたと推定されている[4]。なお、カロリス盆地は小惑星の衝突によってできたクレーターが、水星から噴き出した熔岩によって底部が埋められ、盆地の底が作られたと考えられている。
対蹠点への影響
水星のカロリス盆地に対して対蹠点に当たる地点付近には、山と谷が入り乱れた複雑な地形が存在する。これはカロリス盆地を作った隕石衝突によって発生した衝撃波が、衝突地点から水星の内部や表面を伝搬し、ちょうど水星の裏側で合流して、そのエネルギーによって地面が歪んだために生成した地形だと考えられており、対蹠点地形と呼ばれている。
もしもカロリス盆地を作った小惑星が、もう少し大きかったら、水星は粉々になっていただろうと推測される[4]。