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  阿塔卡馬沙漠由一系列鹽鹼盆地組成,座落在乾旱無雨的高原地形,平均海拔達到610米,高原上錯落著鹽分極高的鹹水湖、砂子及火山岩漿熔岩,盛產硝石、銀礦、鋰礦和銅礦。對該地區的爭奪導致智利、玻利維亞和祕魯在19世紀後期發生了硝石戰爭,結果智利相繼佔領了玻利維亞的安託法加斯塔和祕魯的阿里卡,從而獨佔了絕大部分的阿塔卡馬沙漠。世界上目前最大的埃斯孔迪達和丘基卡馬塔兩座銅礦均位於阿塔卡馬沙漠中。泛美高速公路南北縱貫該地區。

  沙漠東部的安第斯山脈阻擋了來自大西洋的溼潤水氣,雖然阿他加馬地處海邊,但該地帶水域常年受副熱帶高壓控制,盛行下沉的離岸風,加之西邊的太平洋由於祕魯涼流的經過,下層水氣易凝結成雲或者霧,但難以成雨,這些因素的綜合導致阿塔卡馬沙漠成為世界上最為乾燥的地方,年平均降雨量小於0.1毫米,有統計更指,1570年至1998年長達400多年時間幾乎未曾下雨,所以沒有任何雷暴和水災。尤其是在智利北部安託法加斯塔大區已廢棄的城鎮永蓋鎮周邊的地區。比死亡谷早1500萬年形成的阿塔卡馬沙漠,每年平均降雨量只有,相比於美國加州死亡谷每年66毫米的降雨量,只有其年雨量的1%。在某些年雨量更低的地方,例如Arica及Iquique,年雨量只有。此外,在阿他加馬沙漠的某些氣象站甚至一直也沒有測到過降雨量。

  由於該地常年無降雨,絕少生物能得以存活,只有極少數的地衣、仙人掌生長。美國、歐洲和日本的科研機構在當地建立了一系列天文臺和射電望遠鏡阿塔卡馬大型毫米波天線陣。根據《科學》2003年的報道,美國一個科研小組發現在阿塔卡馬沙漠的一些地區的土壤中完全不存在任何生命跡象,連基本的單細胞生物也沒有。地質學家認為在安託法加斯塔一帶的地質近似於火星地表,NASA故而使用該地區模擬火星環境以測試火星探測器。
阿塔卡馬沙漠(;又譯亞他加馬沙漠),是南美洲西海岸中部的沙漠地區,在安地斯山脈和南太平洋岸之間南北綿延約600英里(近1000公里),總面積約為70,000平方英里(181,300平方公里),主體位於智利北部境內,也有一些部分位於祕魯、玻利維亞和阿根廷。