Полная версия

Главная arrow Прочие arrow АСТРОНОМИЯ. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Поверхность Марса.

Формы рельефа марсианской поверхности разнообразны. Там можно найти высочайшие вершины вулканического происхождения (но нет горных хребтов), глубокие каньоны, равнины, зоны хаотического рельефа. Типичный элемент поверхности — многочисленные ударные кратеры различных размеров. В отличие от Меркурия и Луны, важную роль в формировании и изменениях рельефа играют эрозионные процессы, в том числе выветривание и другие эоловые (ветровые) явления. В результате многие древние кратеры разрушены и изменены поздними процессами. На Марсе обнаружены гигантские дюны с характерным расстоянием между гребнями до 2 км, многочисленные останцовые скалы.

Участки хаотического рельефа (беспорядочно расположенные холмы и провалы), по-видимому, связаны с процессами, в которых участвовала вечная мерзлота, присутствующая на большей части поверхности планеты. Данные посадочного аппарата «Феникс» (2008 г., NASA), исследовавшего полярную область Марса, показали, что марсианский грунт во многих местах представляет собой сравнительно тонкий слой сухого мелкого песка, под которым залегает вечная мерзлота — каменистый грунт с большим содержанием водяного льда.

Обнаружены множественные долины разнообразной морфологии. Есть долины, образованные движением ледников, лавы, жидкой воды. Особый интерес представляют следы событий, похожих, видимо, на катастрофические селевые потоки, которые переносили огромные массы обломков породы и ледяных глыб. Такие потоки, видимо, связаны с кратковременными импульсными событиями типа крупных импактов (падений астероидов) или мощных вулканических извержений, которые могли на короткое время превращать в жидкую массу верхний слой грунта планеты, на большей части поверхности состоящий на десятки процентов из водяного льда. Обнаружены, кроме того, ледники, припорошенные песком и пылью, и даже участки небольших ледяных «морей»: равнины, на которых ясно просматриваются крупные «льдины», видимо, вмерзавшие в застывающую ледяную жидкость. Подавляющая часть элементов рельефа несет на себе следы присутствия жидкой воды в далеком прошлом. Максимальные перепады высот на Марсе значительны, достигая почти 35 км от уровня глубоких каньонов до самых высоких вершин.

Общий взгляд на поверхность Марса позволяет выявить важную особенность — так называемую дихотомию, т. е. резкое различие между северным и южным полушариями Марса. В южном полушарии хорошо сохранилось огромное количество древних ударных кратеров, включая гигантские ударные бассейны, например Planitia Hellas (равнина Эллады) в Восточном полушарии — глубокое (до 7—8 км от среднего уровня поверхности) округлое понижение диаметром от 1500 до 1800 км, или Planitia Argyre (равнина Аргир на юге Западного полушария), — тоже, очевидно, ударный бассейн несколько меньших размеров. За нулевой (средний) уровень высот на Марсе выбран уровень, соответствующий атмосферному давлению 6,1 мбар.

В Западном полушарии к югу от экватора расположено гигантское поднятие, включающее в себя высокие связанные между собой плато — Сирия, Синай, Босфор, Икария, Дедалия, плато Солнца и другие. Высота этого поднятия достигает 5—7 км над средним уровнем поверхности. Западная его часть (область Фарсида, или Tarsis в англоязычной литературе) служит фундаментом для трех крупнейших гор Марса — потухших вулканов, вздымающихся более чем на 20 км. Помимо описанного поднятия, все южное полушарие отличается множественными горными областями, включая высокогорное Южное Плато (Planum Australe) на южном полюсе Марса.

Реконструкция поверхности древнего Марса. На месте Великой Северной равнины, вероятно, существовал древний океан (NASA)

Рис. 8.4. Реконструкция поверхности древнего Марса. На месте Великой Северной равнины, вероятно, существовал древний океан (NASA)

В отличие от южного полушария, северное полушарие отличается пониженными формами рельефа: оно в среднем на 4 км ниже южного. Здесь почти нет высоких плато, практически не сохранились ударные кратеры. Гигантская депрессия северного полушария охватывает почти 35 % всей поверхности Марса. Невысокое Северное Плато СPlanum Borealis) находится на северном полюсе Марса в центре гигантской Великой Северной Равнины (Vastitas Borealis). К ней примыкает глубокая и протяженная равнина Утопия[1] (Utopia Planitia), переходящая в Равнину Элизий (Elizium Planitia), достигающую и даже пересекающую экватор в Восточном полушарии.

В Западном полушарии, к западу от поднятия Фарсида, расположены грандиозные пониженные пространства Равнины Амазония (Amazonis Planitia, мифическая страна амазонок) и Равнина Аркадия (Arkadia Planitia)[2]. Резкая граница между бескратерными глубокими равнинами севера и мощными поднятиями и сложным рельефом юга проходит под углом примерно 35° к экватору, разделяя планету на две резко не похожие друг на друга части.

Дихотомия марсианской поверхности объясняется следующим образом. Первоначально предлагалась версия о катастрофическом ударе астероида с диаметром порядка 300 км, который мог вызвать разломы коры и массированные излияния лавы. Предполагается, что лава могла залить древние кратеры, и после застывания образовать гигантские равнинные пространства. Эта модель вызывала возражения, поскольку, согласно проведенным расчетам, упавший астероид должен был расплавить огромное количество породы, в итоге жидкая лава могла бы покрыть всю планету слоем более нескольких километров. После этого не могли бы сохраниться никакие проявления древнего рельефа. Последующие расчеты показали, что в случае скользящего (касательного) удара под углом 15—30° к поверхности могло получиться менее масштабное нарушение, расплавившее участок коры непосредственно в районе столкновения (в северном полушарии).

Другая гипотеза, находящая все больше подтверждений, позволяет считать Великую Северную равнину областью древнего, ныне не существующего водного океана.

Анализ морфологии марсианской поверхности не позволяет обнаружить мощных проявлений тектонической активности литосферных плит. Вероятно, это связано с небольшими (по сравнению с Землей) размерами планеты. Уникальным исключением является грандиозный каньон, или долины Маринера, в докосмическую эпоху наблюдавшиеся в сильные телескопы как прямолинейная деталь на диске Марса, и открытые первым искусственным спутником планеты — американским космическим аппаратом «Маринер-9», в 1971—1972 гг. осуществившим первую глобальную фотосъемку Марса с близкого расстояния. Долины Маринера представляют собой огромный каньон глубиной в среднем 2—3 км, а в отдельных местах до 5—7 и даже 10 км, протянувшийся на 4500 км в западном полушарии Марса несколько южнее экватора почти вдоль него. К каньону примыкают многочисленные «притоки» — глубокие и широкие овраги. Система связанных долин этого каньона очень велика, ширина некоторых долин достигает 150 км, основной каньон в ширину более 100 км. Атмосферное давление на дне каньона вдвое больше, чем в среднем на поверхности Марса — 12 мбар! Знаменитый Гранд-Каньон в Аризоне мог бы уместиться в одном из примыкающих к Долинам Маринера второстепенных оврагов (см. рис. 8.1).

Западная оконечность Долин Маринера находится в так называемом Лабиринте Ночи, примыкающем с востока к поднятию Фарсида. Это протяженная система глубоких трещин и провалов в поверхности планеты, достигающих в ширину 30 км. По утрам дно трещин затянуто плотным туманом.

Формирование Долин Маринера обычно связывают с древним и мощным проявлением тектоники, вероятно, более 3 млрд лет назад, — катастрофическим разрывом марсианской коры.

В разное время выдвигались различные версии о происхождении Долин Маринера, включая следствие удара крупного астероида, катастрофические сдвиги коры и т. д. По-видимому, эта система трещин и каньонов является проявлением растяжения коры, подобного Восточно-Африканскому и Байкальскому рифтам на Земле, но более масштабного .

Олимп — крупнейший вулкан Солнечной системы (Фото

Рис. 8.5. Олимп — крупнейший вулкан Солнечной системы (Фото: «Mars Global Surveyor», NASA).

Современные исследования дна Долин Маринера свидетельствуют в пользу наличия там как следов длительного присутствия воды, заполнявшей в прошлом эти долины, так и следов мощного водного потока.

Съемки поверхности Марса с высоким разрешением с орбиты искусственного спутника планеты показали наличие глубоких округлых провалов (каверн, пещер) диаметром от 100 до 250 метров и глубиной не менее 100 м. Эти объекты остаются неисследованными. Не исключено, что они связаны с карстовыми провалами. В любом случае остается вероятность существования протяженных полостей типа систем глубоких пещер в грунте, где температура может оказаться положительной, а вода — жидкой. С другой стороны, эти провалы обнаружены на склонах высоких гор, где давление и температура достаточно низки.

  • [1] Утопия — название сказочного острова в произведении социалиста Томаса Мора,Элизий — мифическая страна блаженства.
  • [2] Arkadia — гористая часть Пелопонесса, в древности прославленная как «счастливая страна».
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>