Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Фотомозаика Mariner 10

В Discovery четырехугольника лежит внутри сильно кратеры части Меркурия в области примерно антипода в 1550 км шириной Калориса бассейн . Как и вся остальная часть планеты, сильно испещренная кратерами, четырехугольник содержит спектр кратеров и впадин, размер которых варьируется от тех, что находятся на пределе разрешения лучших фотографий (200 м), до тех, что достигают 350 км в поперечнике и имеют протяженность. по степени свежести от первозданной до сильно деградированной. Как в пространстве, так и во времени с кратерами и впадинами чередуются отложения равнин, которые, вероятно, имеют несколько разное происхождение. Из-за своего небольшого размера и очень ранней сегрегации на ядро ​​и кору Меркурий долгое время казался мертвой планетой - возможно, дольше, чем Луна.. [1] [2] [3] Таким образом, его геологическая история со значительной ясностью фиксирует некоторые из самых ранних и самых жестоких событий, которые произошли во внутренней части Солнечной системы.

Стратиграфия [ править ]

Материалы кратеров и бассейнов [ править ]

Как и на Луне и Марсе , последовательности кратеров и бассейнов разного относительного возраста являются лучшим средством установления стратиграфического порядка на Меркурии. [4] [5] Отношения перекрытия между многими крупными ртутными кратерами и бассейнами более ясны, чем на Луне. Таким образом, мы можем построить множество местных стратиграфических колонок, включая материалы кратеров или бассейнов, а также материалы близлежащих равнин.

По всему Меркурию четкость краев кратеров и морфология их стенок, центральные вершины, отложения выбросов и поля вторичных кратеров со временем подвергались систематическим изменениям. Самые молодые кратеры или бассейны в местной стратиграфической последовательности имеют самый резкий и четкий вид. Самые старые кратеры состоят только из неглубоких впадин со слегка приподнятыми закругленными краями, некоторые неполные. На основе этого нанесено на карту пять возрастных категорий кратеров и бассейнов. Вдобавок вторичные кратерные поля сохраняются вокруг пропорционально гораздо большего количества кратеров и бассейнов на Меркурии, чем на Луне или Марсе, и особенно полезны для определения отношений перекрытия и степени модификации.

Материалы Plains [ править ]

Все низменные области и области между кратерами и впадинами в четырехугольнике Дискавери покрыты широко ровным, равнинно-образующим материалом, за исключением небольших участков, покрытых холмистым и линейчатым материалом и холмистым равнинным материалом, описанным ниже. Участки равнинных материалов имеют размер от нескольких километров в поперечнике до межкратерных областей шириной в несколько сотен километров. Этот материал, вероятно, не одного и того же происхождения. Стром и другие [6] и Траск и Стром [7] привели свидетельства того, что многие большие области равнин имеют вулканическое происхождение. Меньшие участки более склонны к расплавлению при ударах , рыхлым обломкам, скопившимся в низинах в результате сейсмических сотрясений [8], или выбросам от вторичных ударов. [9] Происхождение многих отдельных трактов обязательно должно оставаться неопределенным без дополнительной информации.

Материалы равнин были сгруппированы в четыре единицы на основе как плотности наложенных кратеров, так и отношения каждой единицы к материалам соседних кратеров и бассейнов. Эти единицы перечислены в порядке убывания возраста.

  1. Материал межкратерных равнин широко распространен, имеет высокую плотность небольших кратеров (от 5 до 15 км в диаметре) и, по-видимому, предшествует большинству относительно старых и деградированных кратеров и бассейнов, хотя некоторые участки материала межкратерных равнин могут быть моложе некоторых старых. кратеры.
  2. Материал промежуточных равнин менее распространен, чем единица межкратерных равнин, и имеет плотность наложенных друг на друга небольших кратеров, которая является промежуточной между таковой в межкратерных равнинах и единицах гладких равнин. Материал промежуточных равнин наиболее легко картируется на дне тех кратеров и бассейнов c1, c2 и c3, которые окружены материалом межкратерных равнин с явно более высокой плотностью кратеров (FDS 27428). Контакты между межкратерными равнинами и промежуточными равнинами, которые встречаются за пределами нанесенных на карту кратеров и бассейнов, являются постепенными и неопределенными. В некоторых частях четырехугольника фотографическое разрешение и освещение не позволяют с высокой степенью достоверности отделить промежуточную равнину от межкратерных равнин или гладких равнинных единиц.
  3. Гладкий равнинный материал встречается в виде относительно небольших участков по всему четырехугольнику на дне кратеров и бассейнов с4 и более старых, а также в проходах между кратерами. На этом участке встречается больше кратеров с яркими гало, чем на межкратерных равнинах или промежуточных равнинах.
  4. Очень гладкий равнинный материал встречается на дне некоторых из самых молодых кратеров. Таким образом, карта показывает сложную историю одновременного образования кратеров, бассейнов и равнин.

Рельефообразующие материалы [ править ]

Четырехугольник Discovery включает в себя один из самых характерных рельефообразующих материалов на планете, холмистую и линейную единицу местности, нанесенную на карту Траском и Гостем. [2] Подразделение состоит из беспорядочно расположенных холмов и долин примерно одинакового размера. Большинство кратеров в этом материале, по-видимому, предшествуют его образованию, и их возраст не может быть определен: их края были разбиты на холмы и долины, идентичные таковым у холмистой и линейчатой ​​единицы; дно некоторых из этих деградированных кратеров содержит холмистый равнинный материал, напоминающий холмистую и линейчатую единицу, за исключением того, что холмы меньше и ниже.

Холмистая и линейная единица и замкнутая холмистая равнина кажутся относительно молодыми; они могут быть того же возраста, что и участники Caloris Basin. Кроме того, они лежат почти прямо напротив этого бассейна на планете. Оба наблюдения подтверждают предположение, что холмистая и линейчатая единица и единица холмистой равнины напрямую связаны с формированием Калориса [8], возможно, через фокусировку сейсмических волн в противоположной точке.

Структура [ править ]

Discovery Rupes прорезает кратер Рамо , в центре

Морфологически разнообразные уступы , гребни, впадины и другие структурные линеаменты относительно обычны в четырехугольнике Дискавери. Дзурисин [10] задокументировал хорошо развитую картину линейной литосфернойпереломы четырехугольника, предшествовавшие периоду сильной бомбардировки. Доминирующий структурный тренд отмечается на северной широте 50 ° –45 ° з. Д., А второстепенные - на северной широте 50–70 ° восточной долготы и примерно на севере. Совместно контролируемые движения масс были, скорее всего, ответственны за тот факт, что многие кратеры всех возрастов имеют многоугольные очертания, а некоторые линейные сочленения могли обеспечивать доступ к поверхности для лав, которые сформировали межкратерные равнины. Свидетельством последнего могут служить несколько линейных хребтов, которые, возможно, образовались в результате наращивания лавы вдоль линейных вулканических жерл (например, Рупес Мирни на 37 ° южной широты, 40 ° западной долготы, FDS 27420).

Планиметрические дугообразные откосы в четырехугольнике Discovery прорезают межкратерные равнины и кратерные материалы размером с с4. Эти уступы обычно имеют длину от 100 до 400 км и высоту от 0,5 до 1,0 км, и они имеют в поперечном сечении выпуклые восходящие склоны, которые круче от края до основания. Более тенденция ближе к северу-югу, чем к востоку-западу. Discovery (55 ° южной широты, 38 ° западной долготы), Восток (38 ° южной широты, 20 ° западной долготы), Adventure (64 ° южной широты, 63 ° западной долготы) и Resolution ( 63 ° западной долготы). ° ю. Ш., Протяженность 52 ° з. Д.) Рупы являются наиболее яркими примерами в четырехугольнике. Восток пересекает кратер Гвидо д'Ареццо и укорачивает его , что позволяет предположить, что дугообразные уступы представляют собой тектонические особенности сжатия (надвиговые или пологие).обратные неисправности ). Мелош и Дзурисин [11] предположили, что как дугообразные уступы, так и глобальный узор ртутных линеаментов могли образоваться в результате одновременного отделения и теплового сжатия Меркурия.

Планиметрически неровные уступы на дне многих заполненных равнинами кратеров и впадин являются самыми молодыми признанными структурными особенностями в четырехугольнике, поскольку они пересекают как гладкие равнины, так и материалы промежуточных равнин. Их наличие только внутри кратеров и бассейнов с гладким дном позволяет предположить, что напряжения, ответственные за их образование, были локальными по протяженности, возможно, вызванными проникновением или удалением магмы под вулканически затопленные кратеры.

Геологическая история [ править ]

Любая реконструкция меркурианской геологической истории должна включать вывод о том, что в ранние времена планета была разделена на ядро ​​и кору. У Меркурия слабое магнитное поле [12] в сочетании с высокой плотностью . Оба факта проще всего объяснить наличием железного ядра , возможно, жидкого, диаметром примерно 4200 км, перекрытого силикатной корой толщиной в несколько сотен километров. Предполагаемое вулканическое происхождение значительной части равнин Меркурия также предполагает наличие толстой силикатной коры и, таким образом, поддерживает существование большого железного ядра. [3]

О ранней, а не поздней дифференциации Меркурия свидетельствуют уступы сжатия, которые так отчетливо видны в четырехугольнике Дискавери. При разделении ядра должно быть выделено большое количество тепла, что привело бы к значительному расширению корки. [13] [14] Однако однозначные пространственные особенности (очень редкие на планете в целом) не видны в четырехугольнике Дискавери; возникают только компрессионные уступы. Таким образом, сегрегация керна произошла относительно рано (до образования твердой литосферы) и сопровождалась похолоданием и сжатием, последние фазы которых, вероятно, способствовали образованию дугообразных уступов, предшествовавших окончанию сильной бомбардировки. [10]

Нарушение вращения под действием солнечных моментов - еще один процесс, который, вероятно, произошел в начале истории Меркурия. [15] При формировании твердой литосферы напряжения, вызванные приливным срывом, скорее всего, были достаточными, чтобы вызвать широкое распространение трещин. Мелош [16] аналитически показал, что ожидаемая картина трещиноватости включает линейные сдвиговые разломы, ориентированные примерно на север 60 ° западной долготы и 60 ° восточной долготы, и более молодой набор надвигов с восточно-западным простиранием и грубым северным простиранием. –Южные тенденции. Мелош и Дзурисин [11]указали на сходство между этой предсказанной тектонической структурой и той, что наблюдается на Меркурии, и предположили, что глобальная система линеаментов и дугообразных уступов, хорошо развитая в четырехугольнике Дискавери, образовалась в ответ на раннее одновременное сжатие планет и приливные волны. уничтожение.

Наблюдаемая стратиграфическая запись в четырехугольнике Дискавери начинается с образования межкратерных равнин, части которых, возможно, были ровесниками самых старых наблюдаемых кратеров. В этот период скорость вулканизма, вероятно, была высокой, так как тепло от образования ядра рассеивалось. Если бы кора находилась в состоянии растяжения, большие объемы магмы могли бы легко добраться до поверхности. Результирующая пластичность коры, вероятно, привела к разрушению большого количества кратеров c1 и c2 в результате изостатической корректировки [17] [18], поэтому нынешний перечень кратеров c1 и c2 может быть неполным.

К моменту c3 скорость вулканизма снизилась, хотя интенсивность ударов оставалась высокой. Сохранение многих вторичныхОт 1 до 5 км в районе бассейнов c3 указывает на то, что поверхностные потоки, которые могли бы их уничтожить, были сильно ограничены. Однако некоторая деградация бассейнов c3 произошла из-за изостатической регулировки. Большая часть материала промежуточных равнин сформировалась в это время. Материал гладких равнин, по-видимому, в значительной степени является ровесником кратеров и впадин с4. Кора находилась под сжатием в течение времени c3 и c4, поскольку уступы сжатия и гребни образовались после некоторых кратеров c3 и c4 и прорезаны некоторыми кратерами c4 и кратерами c5. Образованию промежуточных и гладких равнинных материалов могли способствовать кратерообразующие и бассейновые события c3 и c4, открывшие временные каналы для магмы. Одним из последних крупных событий стало мероприятие Caloris., который произошел на другой стороне планеты от четырехугольника Дискавери и который, возможно, инициировал формирование холмистого и линейчатого материала внутри него.

Вследствие образования гладкого равнинного материала четырехугольник Дискавери претерпел незначительные тектонические изменения, которые сформировали уступы на равнинах внутри кратеров. В некоторых молодых кратерах образовалась очень гладкая равнинная единица. Единственной другой активностью был непрерывный дождь с относительно небольшими ударами, по-видимому, примерно с такой же скоростью, как на Луне.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Траск, НьюДжерси и Dzurisin, D. (1984). Геологическая карта открытия (H-11) четырехугольника Меркурия. Геологическая служба США. [1] Проверено 7 декабря 2007. Подготовлено для Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства Министерством внутренних дел США, Геологической службой США.
  2. ^ а б Траск, Нью-Джерси и Гость, Дж. Э. (1975). «Предварительная геологическая карта местности Меркурия». Журнал геофизических исследований 80 (17): 2461–2477.
  3. ^ a b Мюррей, Британская Колумбия, Стром, Р.Г., Траск, Нью-Джерси, и Голт, Делавэр (1975). «Поверхностная история Меркурия: последствия для планет земной группы». Журнал геофизических исследований 80 (17): 2508–2514.
  4. ^ Pohn, HA & Offield, TW (1970). «Морфология лунного кратера и определение относительного возраста лунных геологических единиц - Часть 1. Классификация» Геологическое исследование 1970 г., Профессиональный документ геологической службы США 700-C, стр. C153 – C162.
  5. Перейти ↑ Stuart-Alexander, DE & Wilhelms, DE (1975). «Нектарская система, новая стратиграфическая единица времени Луны». Журнал геологической службы США по исследованиям 3 (l): 53–58.
  6. Перейти ↑ Strom, RG, Trask, NJ, & Guest, JE (1975). «Тектонизм и вулканизм на Меркурии». Журнал геофизических исследований 80 (17): 2478–2507.
  7. Перейти ↑ Trask, NJ & Strom, RG (1976). «Дополнительное свидетельство меркурианского вулканизма». Икар 28 (4): 559–563.
  8. ^ a b Schultz, PH & Gault, DE (1975). «Сейсмические эффекты от крупных бассейновых образований на Луне и Меркурии». Луна 12: 159–177.
  9. ^ Обербека, VR, Quaide, WL, Arvidson, KE, и Аггарваль, HR (1977). «Сравнительные исследования лунных, марсианских и меркурианских кратеров и равнин». Журнал геофизических исследований 82 (11): 1681–1698.
  10. ^ а б Дзурисин Д. (1978). «Тектоническая и вулканическая история Меркурия, выведенная из исследований уступов, хребтов, впадин и других очертаний». Журнал геофизических исследований 83 (B10): 4883–4906.
  11. ^ a b Мелош, HJ и Дзурисин, Д. (1978). «Меркурианская глобальная тектоника: следствие приливных волн?» Икар 35 (2): 227–236.
  12. ^ Ness, NF, Behannon, KW, Lepping, RP, и Уанг, YC (1976). «Наблюдения за магнитным полем Меркурия». Икар 28: 479–488.
  13. ^ Соломон, SC (1976). «Некоторые аспекты формирования ядра Меркурия». Икар 28: 509–521.
  14. ^ Соломон, SC и Чайкен, Дж. (1976). «Тепловое расширение и термическое напряжение на Луне и планетах земной группы». Конференция по лунной науке, 7-е, Труды, Geochimica et Cosmochimica Acta, Дополнение 7, т. 3, стр. 3229–3244.
  15. ^ Голдрайх, P. & Сотер, S. (1966). «Q в Солнечной системе». Икар 5: 375–389.
  16. ^ Melosh, HJ (1977). «Глобальная тектоника опустошенной планеты». Икар 31 (2): 221–243.
  17. ^ Малин, MC & Dzurisin, D. (1977). «Деградация рельефа на Меркурии, Луне и Марсе: свидетельства зависимости глубины кратера от диаметра». Журнал геофизических исследований 82 (2): 376–388.
  18. ^ Шабер, GG, Boyce, JM, и Траск, штат НьюДжерси (1977). «Луна-Меркурий: большие ударные структуры, изостазия и средняя вязкость земной коры». Физика Земли и планетных недр 15 (2–3): 189–201.
Четырехугольники на Меркурии
H-1 Borealis
( особенности )
H-5 Hokusai
( особенности )		H-4 Raditladi
( особенности )		H-3 Шекспир
( художественные произведения )		H-2 Victoria
( характеристики )
H-10 Derain
( особенности )		H-9 Эминеску
( особенности )		H-8 Tolstoj
( особенности )		H-7 Бетховен
( особенности )		H-6 Kuiper
( особенности )
H-14 Дебюсси
( особенности )		H-13 Неруда
( характеристики )		H-12 Микеланджело
( особенности )		H-11 Discovery
( особенности )
H-15 Bach
( особенности )