Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Рельеф Хаоса на Марсе самобытен; ничто на Земле не сравнится с этим. Рельеф хаоса обычно состоит из неправильных групп больших блоков, несколько десятков километров в поперечнике и сотни и более метров в высоту. Наклонные блоки с плоской вершиной образуют впадины глубиной в сотни метров. [1] Хаотичный регион можно распознать по крысиному гнезду из холмов, холмов и холмов, изрезанных долинами, которые местами выглядят почти узорчатыми. [2] [3] [4] Некоторые части этой хаотической области не разрушились полностью - они все еще сформированы в большие столовые горы, поэтому они все еще могут содержать водяной лед. [5] Регионы хаоса сформировались давно. Подсчитав кратеры (большее количество кратеров в любой области означает более старую поверхность) и изучив взаимосвязь долин с другими геологическими особенностями, ученые пришли к выводу, что каналы образовались от 2,0 до 3,8 миллиарда лет назад. [6]

Места [ править ]

Основная статья: Список областей хаоса на Марсе

Наибольшая концентрация хаотичного ландшафта находится в тех же местах, что и гигантские древние речные долины. Поскольку кажется, что так много крупных каналов берут свое начало из хаотической местности, широко распространено мнение, что эта местность вызвана водой, выходящей из-под земли в виде массивных наводнений. [7] [8] Большая часть хаотической местности существует в высокогорьях Марса, к югу от Крис Планиция , в четырехугольнике Oxia Palus и вдоль марсианской дихотомии . Но некоторые хаос регионы могут быть найдены в Margaritifer Sinus четырехугольника , Phaethontis четырехугольника и Lunae Palus четырехугольника .

Теории формирования [ править ]

Было выдвинуто множество различных теорий о том, как потоки воды вышли из строя с образованием хаотической местности. Были обнаружены доказательства участия воды - минералы, связанные с водой, такие как серый цвет, кристаллический гематит и филлосиликаты, присутствуют в областях хаоса. [9] Многие объяснения создания хаоса включают внезапное таяние гигантских резервуаров грунтового льда. Некоторые исследователи предположили, что замороженный слой, называемый криосферой, развивался в течение длительного периода времени, а затем что-то вызвало его разрыв и внезапное таяние. Событием разрыва могли быть удары, [10] движения магмы, [11] [12] сейсмическая активность, [13] вулканические тектонические деформации,[14] повышение порового давления или диссоциация клатратов . [15] [16] [17] [18] Клатрат, состоящий из диоксида углерода и метана, мог бы взрывоопасно диссоциировать, тем самым разжижая водонасыщенные отложения. Вариант этой идеи криосферы состоит в том, что водоносный горизонт был создан вместе с криосферой. По мере того, как добавлялось все больше и больше льда, в результате чего криосфера становилась более толстой, вода в водоносном горизонте становилась под давлением. [19] Когда что-то вроде удара или движения магмы разрушило или расплавило криосферу, возникли потоки воды под большим давлением. Однако дальнейшие расчеты показали, что большие каналы не могли быть созданы с помощью только одного разряда. [20] Более поздние предложения выдвинули идею о том, что геологические формы, присутствующие в регионах хаоса, могли быть созданы серией из более чем 100 наводнений. [21]

Таяние погребенного льда [ править ]

Совсем недавно исследователи предложили способы формирования хаоса без необходимости специального триггерного события. Таня Зегерс и другие подсчитали, что простое захоронение богатых льдом отложений может привести к выбросу огромного количества воды, что приведет к образованию бассейнов больших рек, которые связаны с большинством хаотичных территорий. Группа изучала Aram Chaos, большая область хаоса, которая, вероятно, началась как большой ударный кратер. В их модели богатый льдом материал накапливался в кратере, а затем покрывался осадком, что не позволяло льду исчезнуть в тонкой атмосфере. В конце концов, тепло из глубоких подповерхностных слоев вместе с изоляционными качествами покровного слоя привело к образованию толстого слоя воды. Поскольку плотные материалы имеют тенденцию погружаться в воду, вышележащая порода разрушилась под действием напряжения. Плотная каменистая шапка раскололась на наклонные блоки разного размера. Талая вода поднималась наверх и образовывала канал, который размывался все больше и больше по мере того, как вода устремлялась наружу. Наряду с водой из других хаотических регионов, эрозионной силы было бы достаточно, чтобы вырезать большие речные долины, которые мы сейчас наблюдаем. [22] Существует множество свидетельств захоронения залежей льда в виде ледников, сохранившихся под тонким слоем камня и грязи. [23]

  • На этих рисунках показаны этапы формирования хаоса Арама и, вероятно, многих других хаотических ландшафтов в соответствии с моделью, предложенной Зегерсом и др. 2010. [22] Щелкните изображения, чтобы увидеть более подробную информацию.

  • Ледник глазами HiRISE в рамках программы HiWish . На следующем фото область в прямоугольнике увеличена. Зона скопления снега вверху. Ледник спускается по долине, затем распространяется по равнине. Доказательства потока исходят из множества линий на поверхности. Расположение находится в Протонил Менсае в четырехугольнике Исмениуса Лака .

  • Увеличение площади прямоугольника предыдущего изображения. На Земле хребет можно было бы назвать конечной мореной альпийского ледника. Снимок сделан с помощью HiRISE по программе HiWish. Изображение из четырехугольника Исмениуса Лака .

Также кажется, что на Марсе было много ледниковых периодов, когда лед откладывался, а затем был погребен. Эти ледниковые периоды вызваны частыми большими изменениями наклона планеты. [24] Наклон оси вращения Марса сильно варьируется из-за отсутствия большой луны. [25] [26] [27] Наблюдения за многими кратерами показали, что многие кратеры в основном заполнены отложениями - лед может быть одним из отложений. Многие кратеры кажутся очень мелкими, но наблюдения за более молодыми кратерами показали, что вначале ударные кратеры имеют форму чаши; следовательно, кратер, который сегодня выглядит неглубоким, вероятно, был заполнен отложениями. [28] [29] Исследования, опубликованные Родригесом и другими в 2005 году, показали, что недра Марса содержит скопление старых кратеров, которые могут быть заполнены водой или льдом. [30]

  • Кратер, который был погребен в другой эпохе и теперь подвергается эрозии, как это было замечено Mars Global Surveyor . Это свидетельство того, что под поверхностью Марса может быть много погребенных кратеров.

  • Хорошо развитые впадины, как это видно на HiRISE по программе HiWish . Впадины на дне кратера с концентрическим заполнением кратера. Впадины развиваются из-за движений ледяных отложений. Могут быть сотни метров льда, покрытого тонким слоем наносов. Расположение - четырехугольник Казиуса .

Сублимация слоя, богатого льдом [ править ]

Некоторые области хаоса могли быть созданы другими способами. Галаксиас Хаос отличается от многих других хаотических регионов. У него нет связанных каналов оттока, и он не показывает большой перепад высот между ним и окружающей землей, как большинство других регионов хаоса. Исследование Педерсена и Хеда, опубликованное в 2010 году, предполагает, что Галаксиас Хаос является местом вулканического потока, который погребает богатый льдом слой, называемый формацией Ваститас Бореалис (VBF). [31] Обычно считается, что VBF - это остатки богатых водой материалов, отложившихся в результате крупных наводнений. [32] [33] VBF мог иметь разную толщину и содержать разное количество льда. В тонкой атмосфере Марса этот слой медленно исчезал бы в результате сублимации (переход от твердого тела непосредственно к газу). Поскольку одни области сублимировались больше, чем другие, верхняя крышка лавы не поддерживалась бы равномерно и треснула. Трещины / впадины могли образоваться из-за сублимации и усадки по краям лавовой шапки. Напряжение от подрыва края крышки могло вызвать трещины в крышке. Места с трещинами подверглись бы большей сублимации, затем трещины расширились бы и образовали глыбовую местность, характерную для областей хаоса. Процессу сублимации могло способствовать тепло (геотермальный поток) от движений магмы. Есть вулканы, а именно Элизиум Монтес и Гекатес Толус,поблизости, которые, скорее всего, окруженыдамбы , которые нагревали бы землю. Кроме того, более теплый период в прошлом увеличил бы количество воды, сублимирующей из земли. [10]

  • Эта серия рисунков показывает другую модель формирования марсианского хаоса, предложенную Педерсеном и Хедом 2011 [10]. Количество сублимации преувеличено для лучшего понимания. Нажмите на изображение, чтобы увидеть больше деталей.

  • Galaxias Chaos глазами CTX. Сцена на следующем изображении является частью этого изображения.

  • Galaxias Chaos глазами HiRISE.

Важность [ править ]

Рельеф хаоса кажется убедительным доказательством наличия большого количества воды, протекавшей по Марсу в прошлом. Некоторая часть ландшафта не разрушена полностью, поэтому, возможно, внутри некоторых блоков существует больше воды, замороженной.

Галерея [ править ]

Области хаоса в четырехугольнике Margaritifer Sinus [ править ]

  • Карта четырехугольника Margaritifer Sinus с обозначенными основными характеристиками. Aureum Chaos находится в верхней части карты.

  • Иани Хаос , глазами THEMIS . Более яркий материал пола покрывает песок из разрушающихся холмов. Нажмите на изображение, чтобы увидеть связь Iani Chaos с другими местными особенностями. Изображение из четырехугольника Margaritifer Sinus.

  • Рельеф хаоса, как его видит HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение - четырехугольник Маргаритифер Синус.

Области Хаоса в четырехугольнике Oxia Palus [ править ]

  • Четырехугольная карта Oxia Palus с основными особенностями. Этот четырехугольник содержит множество разрушенных областей Хаоса и множество каналов оттока (долины старых рек).

  • Тографическая карта региона Марса Oxia Palus, показывающая расположение ряда регионов хаоса.

  • Эрозия в Араме Хаос глазами ТЕМИСЫ . Изображение в четырехугольнике Oxia Palus .

  • Блоки в Араме, показывающие возможный источник воды, как это видно из THEMIS. Изображение в четырехугольнике Oxia Palus.

  • Бесплодные земли Арама Хаоса

  • Восточный этаж Арама Хаоса

  • Гидраотес Хаос глазами HiRISE. Щелкните изображение, чтобы увидеть каналы и слои. Масштабная линейка длиной 1000 метров. Изображение в четырехугольнике Oxia Palus.

  • Hydaspis Chaos глазами HiRISE. Изображение в четырехугольнике Oxia Palus.

  • Светлые слои в Eos Chaos , видимые HiRISE . Изображение находится в четырехугольнике Oxia Palus .

Области Хаоса в четырехугольнике Фаэтонтиса [ править ]

  • Карта четырехугольника Фаэтонтиса. Нажмите, чтобы увеличить и увидеть названия некоторых кратеров. Горгонум Хаос находится в верхней части карты.

  • Горгонум Хаос, увиденный марсианским орбитальным аппаратом HiRISE. Ширина изображения 4 км. Изображение в четырехугольнике Фаэтонтиса .

  • Атлантида Хаос глазами HiRISE . Нажмите на изображение, чтобы увидеть покрытие мантии и возможные овраги. Два изображения являются разными частями исходного изображения. У них разные масштабы. Изображение в четырехугольнике Фаэтонтиса.

Области Хаоса в четырехугольнике Луны Палус [ править ]

  • Истер Хаос глазами HiRISE. Расположение - четырехугольник Lunae Palus .

  • Крупный план Истера Хаоса, как его видит HiRISE. Расположение - четырехугольник Lunae Palus .

1 апреля 2010 года НАСА выпустило первые изображения в рамках программы HiWish, в которых простые люди предлагали HiRISE места для фотографирования. Одной из восьми локаций был Aureum Chaos. [34] Первое изображение ниже дает широкий обзор местности. Следующие два изображения взяты из изображения HiRISE. [35]

  • Изображение THEMIS в широком диапазоне следующих изображений HiRISE. В черном поле показано примерное расположение изображений HiRISE. Это изображение - лишь часть обширной области, известной как Aureum Chaos. Нажмите на изображение, чтобы увидеть больше деталей.

  • Aureum Chaos глазами HiRISE в рамках программы HiWish.

  • Предыдущее изображение крупным планом, как его видит HiRISE в программе HiWish. Маленькие круглые точки - это валуны.

  • Широкий вид на огромные каньоны в Aureum Chaos , увиденный THEMIS . Овраги на этой широте редки. Изображение из четырехугольника Margaritifer Sinus .

См. Также [ править ]

  • Рельеф хаоса  - отчетливая область пересеченной или беспорядочной местности.
  • Климат Марса  - Климатические закономерности планеты земная
  • Геология Марса  - Научное изучение поверхности, коры и недр планеты Марс
  • Галаксиас Хаос
  • Ледник  - стойкая ледяная масса, движущаяся под собственным весом.
  • Подземные воды на Марсе  - вода, содержащаяся в проницаемой земле
  • Исмениус Лак четырехугольник
  • Margaritifer Sinus quadrangle  - Одна из 30 карт четырехугольника Марса.
  • Марсианская дихотомия  - геоморфологическая характеристика Марса
  • Каналы оттока  - длинные и широкие участки очищенной земли на Марсе.
  • Вода на Марсе  - Исследование воды на Марсе в прошлом и настоящем.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Meresse, S .; и другие. (2008). «Формирование и эволюция хаотических территорий в результате проседания и магматизма: Гидраотес Хаос, Марс». Икар . 194 (2): 487–500. Bibcode : 2008Icar..194..487M . DOI : 10.1016 / j.icarus.2007.10.023 .
  2. ^ Шарп, Р. (1973). «Марс: беспокойная и хаотическая местность» (PDF) . J. Geophys. Res . 78 (20): 4073–4083. Bibcode : 1973JGR .... 78.4073S . DOI : 10.1029 / JB078i020p04073 .
  3. ^ Карр, М. 2006. Поверхность Марса. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-87201-0 
  4. ^ Забудьте, F., et al. 2006. Планета Марс. История другого мира. Praxis Publishing, Чичестер, Великобритания. ISBN 978-0-387-48925-4 
  5. ^ http://themis.asu.edu/features/aramchaos
  6. ^ http://themis.asu.edu/feature/51
  7. ^ Карр, М. 1978. Формирование характеристик марсианского паводка путем высвобождения воды из замкнутых водоносных горизонтов. Технический меморандум НАСА 79729. 260-262.
  8. Перейти ↑ Carr, M. (1979). «Формирование характеристик марсианского наводнения за счет сброса воды из замкнутых водоносных горизонтов». J. Geophys. Res . 84 : 2995–3007. Bibcode : 1979JGR .... 84.2995C . DOI : 10.1029 / JB084iB06p02995 .
  9. ^ Glotch, Тимоти Д. (2005). «Геологическое и минералогическое картирование Арама Хаоса: свидетельство богатой водой истории» . Журнал геофизических исследований . 110 . Bibcode : 2005JGRE..11009006G . DOI : 10.1029 / 2004JE002389 .
  10. ^ a b c Pedersen, G .; Глава, Дж. (2011). «Формирование хаоса путем сублимации летучих богатых субстратов: свидетельства из Галаксиас Хаос, Марс». Икар . 211 (1): 316–329. Bibcode : 2011Icar..211..316P . DOI : 10.1016 / j.icarus.2010.09.005 .
  11. ^ Chapman, M .; Танака, К. (2002). «Связанные взаимодействия магмы и льда: возможное происхождение хаоса Chasma и поверхностных материалов в Xanthe, Margaritifer и Merdiani Terrae, Марс» . Икар . 155 (2): 324–339. Bibcode : 2002Icar..155..324C . DOI : 10.1006 / icar.2001.6735 .
  12. ^ Хед, Дж. И Л. Уилсон. 2002. Марс: обзор и синтез общей окружающей среды и геологических условий взаимодействия магмы-H2O. В: SmeilieJ. И М. Чепмен. (ЭЦП.). Взаимодействие вулканического льда на Земле и Марсе. Геологическое общество. Лондон
  13. ^ Танака, К. (1999). «Происхождение селей для залежей Симуд / Тиу на Марсе» . J. Geophys. Res . 104 : 8637–8652. Bibcode : 1999JGR ... 104.8637T . DOI : 10.1029 / 98JE02552 .
  14. ^ Каброл, Натали А .; и другие. (1997). «Модель оттока гидротермальным дренажем пониженного давления в вулканотектонической среде. Shalbatana Vallis (Марс)». Икар . 125 (2): 455–464. Bibcode : 1997Icar..125..455C . DOI : 10.1006 / icar.1996.5625 .
  15. Перейти ↑ Milton, DJ (1974). «Гидрат углекислого газа и наводнения на Марсе». Наука . 183 (4125): 654–656. Bibcode : 1974Sci ... 183..654M . DOI : 10.1126 / science.183.4125.654 . PMID 17778840 . S2CID 26421605 .  
  16. ^ Хоффманн, Х. (2000). «Белый Марс: новая модель поверхности и атмосферы Марса на основе CO2». Икар . 146 (2): 326–342. Bibcode : 2000Icar..146..326H . DOI : 10.1006 / icar.2000.6398 .
  17. ^ Komatsu, G. et al. 2000. Гипотеза формирования хаотической местности: взрывной выброс и отток газа в результате диссоциации клатрата на Марсе. Лунная планета. Sci. XXXI. 1434.
  18. ^ Родригес, Япония; Каргель, Джеффри; Корона, Дэвид А .; Bleamaster, Лесли Ф .; Tanaka, Kenneth L .; Бейкер, Виктор; Миямото, Хидеаки; Дом, Джеймс М .; Сасаки, Шо; Комацу, Горо (2006). «Рост пропасти в направлении головы в результате взрывов, коллапса и дренажа: свидетельства хаоса на Ганге, Марс» . Письма о геофизических исследованиях . 33 (18): 18203. Bibcode : 2006GeoRL..3318203R . DOI : 10.1029 / 2006GL026275 .
  19. ^ Клиффорд, С. (1993). «Модель гидрологического и климатического поведения воды на Марсе». J. Geophys. Res . 98 (E6): 10973–11016. Bibcode : 1993JGR .... 9810973C . DOI : 10.1029 / 93JE00225 .
  20. Перейти ↑ Baker, V. (2001). «Вода и марсианский пейзаж» . Природа . 412 (6843): 228–236. DOI : 10.1038 / 35084172 . PMID 11449284 . 
  21. ^ Харрисон, Кейт П .; Гримм, Роберт Э. (2008). «Множественные наводнения в марсианских каналах оттока». Журнал геофизических исследований . 113 (E2): E02002. Bibcode : 2008JGRE..113.2002H . DOI : 10.1029 / 2007je002951 .
  22. ^ а б Зегерс, Т .; и другие. (2010). «Таяние и схлопывание погребенного водяного льда: альтернативная гипотеза образования хаотических ландшафтов на Марсе». Письма о Земле и планетах . 297 (3–4): 496–504. Bibcode : 2010E и PSL.297..496Z . DOI : 10.1016 / j.epsl.2010.06.049 .
  23. ^ Head, J .; Neukum, G .; Jaumann, R .; Hiesinger, H .; Hauber, E .; Carr, M .; Masson, P .; Foing, B .; Hoffmann, H .; и другие. (2005). «Тропическое и среднеширотное скопление снега и льда, течение и оледенение на Марсе». Природа . 434 (7031): 346–350. Bibcode : 2005Natur.434..346H . DOI : 10,1038 / природа03359 . PMID 15772652 . S2CID 4363630 .  
  24. ^ Head, J .; и другие. (2006). «Обширные отложения долинных ледников в северных средних широтах Марса: свидетельство изменения климата, вызванного изменением климата в конце Амазонки». Планета Земля. Sci. Lett . 241 (3–4): 663–671. Bibcode : 2006E и PSL.241..663H . DOI : 10.1016 / j.epsl.2005.11.016 .
  25. ^ Мадлен, Дж. И др. 2007. Марс: предлагаемый климатический сценарий оледенения северных средних широт. Лунная планета. Sci. 38. Abstract 1778.
  26. ^ Мадлен, Дж .; Забудьте, F .; Head, Джеймс У .; Levrard, B .; Montmessin, F .; Миллор, Э. (2009). «Амазонское оледенение северных средних широт на Марсе: предлагаемый климатический сценарий» (PDF) . Икар . 203 (2): 300–405. Bibcode : 2009Icar..203..390M . DOI : 10.1016 / j.icarus.2009.04.037 .
  27. ^ Mischna, M .; Ричардсон, Марк I .; Уилсон, Р. Джон; МакКлиз, Дэниел Дж. (2003). «Об орбитальном воздействии марсианской воды и циклов CO2: исследование модели общей циркуляции с упрощенными схемами летучих веществ» . J. Geophys. Res . 108 (E6): 5062. Bibcode : 2003JGRE..108.5062M . DOI : 10.1029 / 2003JE002051 .
  28. ^ Паркер, М .; и другие. (2010). «Трехмерное строение района кратера Гусева». Письма о Земле и планетах . 294 (3–4): 411–423. Bibcode : 2010E и PSL.294..411P . DOI : 10.1016 / j.epsl.2010.01.013 .
  29. ^ Креславский, М .; Хед Дж. (2006). «Модификация ударных кратеров на северных равнинах Марса: последствия для истории климата Амазонки» . Метеорит. Планета. Sci . 41 (10): 1633–1646. Bibcode : 2006M & PS ... 41.1633K . DOI : 10.1111 / j.1945-5100.2006.tb00441.x .
  30. ^ Родригес, Хосе Алексис Палмеро (2005). «Контроль систем трещин ударных кратеров в подземной гидрологии, проседание и обрушение грунта, Марс» . Журнал геофизических исследований . 110 . Bibcode : 2005JGRE..11006003R . DOI : 10.1029 / 2004JE002365 .
  31. Перейти ↑ Pedersen, G., J. Head. 2010. Формирование хаоса путем сублимации субстрата, богатого летучими веществами: данные Galaxias Chaos, Марс. Икар: 211, 316–329.
  32. ^ Креславский, Михаил А .; Голова, Джеймс У. (2002). «Судьба стоков из каналов оттока в северных низинах Марса: формация Vastitas Borealis как остатки сублимации из замороженных прудовых водоемов» . Журнал геофизических исследований . 107 (E12): 4-1–4-25. Bibcode : 2002JGRE..107.5121K . DOI : 10.1029 / 2001JE001831 .
  33. ^ Карр, Майкл Х .; Голова, Джеймс У. (2003). «Океаны на Марсе: оценка данных наблюдений и возможная судьба» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 108 (E5): 5042. Bibcode : 2003JGRE..108.5042C . DOI : 10.1029 / 2002JE001963 .
  34. ^ http://uahirise.org/releases/hiwish-captions.php
  35. ^ http://hirise.lpl.arizona.edu/ESP_016869_1775