セブレニア四角形

セブレニア四角形

火星探査機レーザー高度計(MOLA) データによるセブレニア四角形の地図。最高標高は赤、最低標高は青で示されています。
座標	北緯47°30′ 西経210°00′ / 北緯47.5° 西経210° / 47.5; -210
エポニム	トロイ近郊のケブレニアの地

セブレニア四角形は、米国地質調査所（USGS）の天体地質学研究プログラムが使用する火星の30枚の四角形地図のうちの1つである。四角形は火星の東半球の北東部に位置し、東経120°から180°（西経180°から240°）、北緯30°から65°をカバーする。四角形は、名目縮尺1:5,000,000（1:5M）のランベルト正角円錐図法を使用している。セブレニア四角形はMC-7（火星チャート7）とも呼ばれる。^[1]ユートピア平原とアルカディア平原 の一部を含む。セブレニア四角形の南と北の境界は、それぞれおよそ 3,065 km (1,905 マイル) と 1,500 km (930 マイル) の幅です。南北の距離は約 2,050 km (1,270 マイル) です (グリーンランドの長さよりわずかに短い)。^[2]この四角形はおよそ 490 万平方 km の面積をカバーしており、これは火星の表面積の 3% 強に相当します。^[3]

セブレニアは火星の北緯50度、東経150度を中心とする望遠鏡によるアルベドの特徴である。この特徴は古代トロイの近くの国であるセブレニアにちなんで名付けられた。この名前は1958年に国際天文学連合（IAU）によって承認された。^[4]

四角形の目立った特徴は、大きなクレーターであるミーとストークス、火山であるヘカテス・トゥルス、そして山群であるフレグラ山脈です。この地域は大部分が平坦で滑らかな平原であるため、比較的大きなクレーターであるミーとストークスが非常に目立ちます。ギャラクシアス地域には、地面が崩壊したと思われる混沌とした地域があります。

バイキング2号（バイキング計画の一部）は1976年9月3日に三重県の近くに着陸した。着陸座標は北緯48度、西経226度であった。^[5]

空は淡いピンク色。土もピンク色に見える。表面は凹凸があり、土は谷状に形成されている。大きな岩が散らばっている。ほとんどの岩の大きさは似ている。多くの岩の表面には、岩が地表に現れた後に漏れたガスによってできた小さな穴や気泡がある。いくつかの岩は風による浸食が見られる。多くの岩は、風がその土台の土の多くを吹き飛ばしたかのように、宙に浮いているように見える。^{[6] [7]} 冬には雪や霜が地面の大部分を覆う。まだ活動中の小さな砂丘がたくさんある。風速は通常、秒速7メートル（時速16マイル）である。土壌の上部には、米国南西部で一般的なカリケと呼ばれる堆積物に似た硬い地殻がある。このような地殻は、土壌を通って上昇し、表面で蒸発する鉱物の溶液によって形成される。^{[8]科学者たちは、2009年9月の}サイエンス 誌の記事で、バイキング2号があと4インチ深く掘れば、ほぼ純粋な氷の層に到達しただろうと主張している。^{[9] [10] [11]}

その土壌は、玄武岩質溶岩の風化によって生成された土壌に似ていた。検査された土壌には、多量のケイ素と鉄に加えて、相当量のマグネシウム、アルミニウム、硫黄、カルシウム、チタンが含まれていた。微量元素のストロンチウムとイットリウムが検出された。カリウムの量は、地球の地殻の平均の5倍低かった。土壌中の一部の化学物質には、海水の蒸発後に残る典型的な化合物に似た硫黄と塩素が含まれていた。硫黄は、土壌上部の地殻に、その下の土壌全体よりも濃縮されていた。硫黄は、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、または鉄の硫酸塩として存在している可能性がある。鉄の硫化物である可能性もある。^[12]スピリット探査車とオポチュニティ探査車は両方とも火星で硫酸塩を発見した。^[13]オポチュニティ（先進的な機器を搭載して2004年に着陸）は、メリディアニ平原で硫酸マグネシウムと硫酸カルシウムを発見した。^[14]化学測定の結果を使用した鉱物モデルでは、土壌は約90％の鉄分を豊富に含む粘土、約10％の硫酸マグネシウム（キースライト？）、約5％の炭酸塩（方解石）、約5％の酸化鉄（赤鉄鉱、磁鉄鉱、針鉄鉱？）の混合物である可能性があることが示唆されています。これらの鉱物は、苦鉄質火成岩の典型的な風化生成物です。^{[15] [16] [17]着陸船に搭載された}磁石を使った研究によると、土壌には重量で3〜7％の磁性体が含まれています。磁性化学物質は磁鉄鉱とマグヘマイトの可能性があります。これらは玄武岩の風化から発生した可能性があります。^{[18] [19]} 火星スピリットローバー（2004年に着陸）によって行われた実験では、火星の塵と土壌の磁性は磁鉄鉱で説明できることが示されました。磁鉄鉱は土壌で発見され、土壌の最も磁性のある部分は黒っぽい色でした。磁鉄鉱は非常に黒い色をしています。^[20]

バイキングは生命を探すために3つの実験を行った。その結果は驚くべき興味深いものだった。現在、ほとんどの科学者はデータは土壌の無機化学反応によるものだと考えているが、少数の科学者は依然として結果は生物の反応によるものだと考えている。土壌からは有機化学物質は発見されなかった。しかし、南極の乾燥地域にも検出可能な有機化合物はないが、岩石の中には生物が生息している。^[21] 火星には地球のようにオゾン層がほとんどないため、紫外線が表面を殺菌し、過酸化物などの反応性の高い化学物質を発生させ、それが有機化学物質を酸化させる。^[7] フェニックス着陸船は火星の土壌で過塩素酸塩という化学物質を発見した。過塩素酸塩は強力な酸化剤なので、表面の有機物をすべて破壊した可能性がある。^[22]これが火星に広く分布している場合、炭素系生命が土壌表面で生存することは難しいだろう。

2010年9月にJournal of Geophysical Researchに掲載された研究では、バイキング1号と2号の両方で分析された土壌に実際に有機化合物が存在していたことが示唆されている。NASAのフェニックス着陸船は2008年に有機化合物を分解する過塩素酸塩を検出した。研究の著者は、過塩素酸塩は加熱されると有機物を破壊し、クロロメタンとジクロロメタンを生成することを発見した。これらは、火星で同じテストを行ったバイキング着陸船の両方で発見された塩素化合物と同じものである。過塩素酸塩は火星の有機物を分解したはずなので、バイキングが生命を発見したかどうかという疑問は依然として大きく未解決である。^[23]

2009年9月にサイエンス誌に報告された印象的な研究^[24]によると、火星の新しいクレーターのいくつかには、露出した純粋な水の氷があることがわかりました。しばらくすると、氷は消え、大気中に蒸発します。氷はわずか数フィートの深さです。氷は、火星探査機（MRO）に搭載されたコンパクトイメージングスペクトロメータ（CRISM）によって確認されました。氷は合計5か所で発見されました。そのうち3か所はセブレニア四角形内にあります。これらの場所は、55°34′N 150°37′E / 55.57°N 150.62°E / 55.57; 150.62、43°17′N 176°54′E / 43.28°N 176.9°E / 43.28; 176.9および45°00′N 164°30′E / 45°N 164.5°E / 45; 164.5。^{[9] [10] [11]} この発見は、将来の火星移住者がさまざまな場所から水を得ることができることを証明しています。氷を掘り起こし、溶かし、分解して、ロケット燃料用の新鮮な酸素と水素を提供することができます。水素は、スペースシャトルのメインエンジン で使用された強力な燃料でした。

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  HiRISE から送られた 2 枚の写真。クレーター内の氷が時間の経過とともにどのように消失したかを示しています。左のクレーターは氷が消失する前です。クレーターの直径は 6 メートルです。

衝突クレーターは一般的に縁があり、その周囲に噴出物があるのに対し、火山クレーターには通常縁も噴出物堆積物もありません。^[25] クレーターには層が現れることもあります。クレーターを形成する衝突は強力な爆発のようなもので、地中深くから岩石が地表に投げ出されます。そのため、クレーターは地表の奥深くに何があるのか​​を見せてくれます。

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  HiRISEが撮影したクフラ火口底。穴は水が漏れてできたものと考えられています。
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  HiRISEが見たフェナクレーター噴出物
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  HiRISE が捉えたチンコティーグ クレーター
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  HiRISE が捉えたチンコティーグ クレーターのクローズアップ
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  HiWish プログラムの HiRISE が観測したクレーターの壁の層
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  CTX カメラ (火星探査機) が撮影したミー クレーター。バイキング 2 号は 1976 年にミー クレーターの近くに着陸しました。
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  CTX カメラ (火星探査機搭載) から見たアダムス クレーター (火星クレーター)の西側
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  CTX カメラ (火星探査機搭載) から見たティンダル (火星のクレーター)の西側
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーター
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、層が見えるクレーター
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーターの層のクローズアップ画像。暗い線は画像内の欠陥です。この画像は地球規模の砂嵐の際に撮影されました。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた衝突クレーターからの噴出物ローブ
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、層状の丘と高く鋭い縁を持つクレーター
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーターの広域画像

最近の研究により、科学者たちはヘカテス・トゥルスが約3億5000万年前に爆発的に噴火したと考えている。噴火により火山の側面に窪みができた。500万年前、これらの窪みの中に氷河堆積物が形成された。^[26] ヘカテスのいくつかの谷は平行な排水パターンを示している。^[25]

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  マーズ・グローバル・サーベイヤーが撮影したヘカテス・トゥルス
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  ヘカテス・トゥルスの地形
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  HiRISEが撮影したヘカテス・トゥルス山脈。山脈はヘカテス・トゥルスの西北西にある。最も深い山脈の高さは約50メートルと測定された。^[27]
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  テミスが捉えたブヴィンダ渓谷。ブヴィンダ渓谷はヘカテス・トゥルスと関連しており、ヘカテス・トゥルスのすぐ東に位置しています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、ヘカテス トゥルス山の側面にある溶岩の溝。クレーターは部分的に溶岩流に覆われています。このクレーターは次の画像で拡大されます。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、火口を埋め尽くす溶岩の拡大図
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、ヘカテス トゥルスの溶岩流の端にあるクレーター。クレーターの縁のような障害物の風下側には、溶岩が尾のような形に形成されているようです。

火星の地表下には大量の氷が存在すると考えられている。いくつかの水路は火山地帯の近くに位置している。地下の熱い溶岩がこの氷に近づくと、大量の液体の水と泥が形成される可能性がある。ケブレニア四角形にあるフラド・ヴァリスは、水路を形成する水を供給した可能性のある大きな火山であるエリシウム山の近くにあります。フラド・ヴァリスの写真が下にあります。^[28]

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  テミスの観測によると、フラド渓谷は、エリシウム山の巨大な火山群が地表の氷を溶かしたときに形成された可能性がある。
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  HiRISEが撮影した、フラド ヴァリスの流線型の島々

ギャラクシアスの地表は崩壊したようだ。火星のこのような地形は「カオス地形」と呼ばれている。ギャラクシアス・カオスは他の多くのカオス地域とは異なっている。流出路はなく、他のほとんどのカオス地域のように周囲の陸地との間に大きな標高差はない。2010年に発表されたペダーセンとヘッドの研究によると、ギャラクシアス・カオスは、ヴァスティタス・ボレアリス層（VBF）と呼ばれる氷に富んだ層を埋めた火山流の場所であることが示唆されている。VBFは、大洪水によって堆積した水分に富んだ物質の残留物であると一般に考えられている。^{[29] [30]} VBFは厚さが異なり、氷の量も異なっていた可能性がある。火星の薄い大気の中では、この層は昇華（固体から直接ガスに変化）によってゆっくりと消えていっただろう。一部の領域は他の領域よりも昇華が大きかったため、上部の溶岩キャップは均等に支えられず、ひび割れが生じるだろう。亀裂や谷は、溶岩の冠の縁に沿った昇華と収縮から始まった可能性がある。冠の縁が削り取られる応力によって、冠に亀裂が生じたと考えられる。亀裂のある場所では昇華がさらに進み、亀裂が広がり、混沌とした地域に特徴的なブロック状の地形が形成される。昇華のプロセスは、マグマの動きによる熱（地熱流）によって促進された可能性がある。近くには、おそらく岩脈に囲まれているエリシウム山やヘカテス・トゥルスといった火山があり、地面を温めたと思われる。また、過去の温暖な時期は、地面から昇華する水の量を増やしたと思われる。^[31]

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  この一連の図は、ペダーセンとヘッド（2011）が提唱した火星のカオスの形成モデルを示しています。^[32] 昇華の量は理解を容易にするために誇張されています。画像をクリックすると詳細が表示されます。
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  HiRISE が捉えたギャラクシウス山。黒い線は撮影されなかった部分です。元の画像にはさらに多くの詳細が写っています。
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  HiRISEが見たギャラクシアス・フォッサエ・トラフ
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  CTX から見たGalaxias Chaos。次の画像のシーンはこの写真の一部です。
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  HiRISEが見たギャラクシアスカオス

氷河は、現在または最近流れている氷の塊と大まかに定義され、現代の火星表面の広いが限られた地域に存在していると考えられており、過去にはより広範囲に分布していたと推測されています。^{[25] [33]}粘性流特徴として知られる表面のローブ状の凸状特徴とローブ状のデブリエプロンは、非ニュートン流の特徴を示し、現在ではほぼ満場一致で真の氷河であると見なされています。^{[33] [34] [35 ] [36 ] [37] [38] [39] [40] [41]}しかし、表面上の他のさまざまな特徴も、氷の流動に直接関連していると解釈されており、たとえば、フレッティッド地形、^{[33] [42]}線状の谷充填、^{[38] [40]}同心円状のクレーター充填、^{[34] [43]}および弓状の尾根などです。^{[41] 中}緯度地域や極地の画像に見られるさまざまな表面の質感も、氷河の昇華に関連していると考えられています。^{[43] [44]}

下の写真は、おそらく氷河に関連する特徴を示しています。

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  ランドサット 8 号が捉えた地球の北極にあるエレファント フット氷河。この写真には、火星にある氷河だと考えられている多くの地形と同じ形をした複数の氷河が写っています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した崖と氷河の残骸の広い眺め
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、氷河が残した溝のクローズアップ。溝の存在は、それが湿地氷河であったことを示唆しています。氷河の下の水分は、火星の生物が生き延びるのに役立った可能性があります。

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  HiWish プログラムの HiRISE で見られる線状の谷埋め
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された、線状の谷底とマントルのクローズ アップ画像
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  HiWish プログラムの HiRISE で見られるように、流れが制限されている
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  HiWish 計画の HiRISE で観測された緯度依存マントル

火星の川の谷にはかつて水が流れていたという膨大な証拠がある。^{[45] [46]} 1970年代初頭に火星探査機マリナー9号が撮影した画像には、湾曲した水路の画像が見られる。^{[47] [48] [49] [50]} 実際、2017年6月に発表された研究では、火星のすべての水路を刻むために必要な水の量は、火星にかつてあったとされる海よりもさらに多かったと計算されている。火星の周囲では、水は海から何度も循環して雨となっていたと考えられる。^{[51] [52]}

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  HiWish プログラムの HiRISE で見られる、チャネルに沿った流線型の形状
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  CTX が見た Hrad Vallis に沿った層の次の画像の背景。層、流線型の形状、水が流れる方向を示す矢印でラベル付けされた写真。
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  HiWish プログラムの HiRISE によって撮影された、Hrad Vallisに沿って露出した地層
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  HiWish プログラムで HiRISE が見たチャンネル

台座クレーターは、噴出物が周囲の地形より上にあり、台座のような隆起したプラットフォームを形成しているクレーターです。衝突クレーターが浸食に強い層を形成する物質を噴出することで形成され、その結果、その周辺は他の地域よりも浸食が遅くなります。^{[53] [54]} いくつかの台座は、周囲より数百メートル高いことが正確に測定されています。これは、数百メートルの物質が浸食されたことを意味します。その結果、クレーターと噴出物ブランケットの両方が周囲よりも高くなっています。台座クレーターは、マリナーミッション中に初めて観測されました。^{[55] [56] [57] [58]}

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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した台座クレーター

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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した台座クレーター
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した台座クレーターの噴出物の拡大図。矢印は穴の中にある岩石の一例です。この画像は拡大され、次の 2 つの画像でよりよく表示されます。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した噴出物の拡大図。注: 矢印は穴の中にある岩の例を示しています。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した噴出物の拡大図。注: 矢印は穴の中にある岩の例を示しています。

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  HiWish プログラムの HiRise が撮影した、地層のグループの広角画像。これらの地層は、気候が変化したときに堆積したマントルを表していると思われます。風によって形作られました。
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  HiWish プログラムの HiRise で表示されるレイヤー グループのクローズ アップ ビュー。注: これは前の画像の拡大です。
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  HiRise の HiWish プログラムで表示されるレイヤー グループのクローズ アップ カラー ビュー。注: これは前の画像の拡大です。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた古いクレーターの層状構造

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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した溶岩チャネル。黒い帯は機器の故障によるものです。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した溶岩溝のクローズアップ画像。溶岩が冷えると、端の溶岩がより速く冷えて (固まって) いくため、側面に段差が形成されます。
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  ケブレニアの地図。バイキング2号はミー火口の近くに着陸した。ヘカテス火山の斜面には氷河があると思われる。
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  HiWish プログラムの HiRISE で観測された谷。画像には層も見えます。
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したマントルのクローズアップ画像。マントルは過去の気候条件で空から降ってきた氷と塵で構成されている可能性があります。
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  HiWish プログラムの HiRISE が捉えたアダムスクレーターの縁近くの尾根と表面の特徴
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された円錐
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーター噴出物
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  HiWish プログラムの HiRISE で見られる、下部の明るい色調のユニットと上部の暗いユニットの接触
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したクレーター底の脳地形
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  HiWish プログラムの HiRISE で確認された、おそらく岩脈。ここではマグマが地下の断層線に沿って移動したと考えられます。その後の浸食により、固まったマグマ以外はすべて除去されました。
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  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された同心円状のクレーターの埋まり
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  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した同心円状のクレーターの埋没物の拡大図

ウィキメディア・コモンズには、セブレニア四角形に関連するメディアがあります。