Необычные элементы ландшафта

 

В то время как на Земле преобладают плавные изгибы и округлые формы, Марс являет картину резких контрастов. Его долины – самые низкие, каньоны – глубочайшие, а вулканы – высочайшие в Солнечной системе. В отсутствие такой точки отсчета, как уровень моря, ученые соотносят марсианские высоты и глубины с условным «уровнем поверхности». Вершина гигантского вулкана Олимп, расположенная на высоте 27 км над уровнем поверхности, является высочайшей точкой планеты, а дно системы каньонов, известной как долина Маринер, расположенное в 7 км ниже уровня поверхности, является самой низкой точкой [14].

Гора Олимп похожа на видение из какой‑нибудь мрачной сказки. Она относится к категории щитовых вулканов и состоит из круглой лавовой возвышенности диаметром 700 км, поднимающейся к вершинной кальдере диаметром 80 км [15]. Внешний край лавовой возвышенности, протяженность которого достигает почти 5000 км, ограничен отвесными утесами шестикилометровой высоты [16].

К юго‑востоку от горы Олимп находится плато Элизий – огромный возвышенный регион, увенчанный тремя вулканами. Главный из них, гора Элизий, возвышается на 9 км над окружающей равниной [17]. К юго‑востоку от горы Олимп на расстоянии 1600 км начинается еще более огромная возвышенность, известная как плато Фарсида (Тарсис). Она возвышается на 10 км над уровнем поверхности, а ее размер составляет более 4000 км с севера на юг и 3000 км с запада на восток (примерно размер Африки к югу от реки Конго) [18]. Она, в свою очередь, увенчана тремя гигантскими щитовыми вулканами, известными под общим названием Фарсидские горы [19]. Их пики поднимаются на высоту 20 км над уровнем поверхности и всегда остаются видимыми для наблюдателей с орбиты даже во времена самых сильных песчаных бурь [20].

На восточной оконечности плато Фарсида Марс как будто был расколот под воздействием некой катастрофической силы. Посреди беспорядочной мешанины перекрещивающихся глухих каньонов и впадин, известных как Noctis Labyrinthis (Лабиринт Ночи), на поверхности планеты возникает гигантская, плавно изгибающаяся борозда, которая тянется на восток почти параллельно экватору, но между 5° и 20° ю.ш. на расстояние 4500 км [21].

Это долина Маринер. Названная в честь «Маринера‑9», первого космического зонда, сфотографировавшего ее, она имеет глубину до 7 км при максимальной ширине более 200 км [22]. По сравнению с Большим Каньоном она в четыре раза глубже, в шесть раз шире и более чем в 10 раз длиннее [23].

На восточной оконечности долина Маринер загибается в северном направлении к экватору и углубляется в мешанину так называемого хаотического ландшафта, состоящую из скалистых блоков, мелких долин и разломов, похожих на один из нижних кругов Дантова Ада. От южного края этой хаотической зоны отделяются глубоко врезанные каналы долины Симуд, долины Тиу и долины Арес (именно в долине Арес посадочный модуль НАСА «Глобал Сарвейор» приземлился 4 июля 1997 года). Все эти каналы очень длинные и широкие. Они тянутся вдоль ложа огромного бассейна, известного как равнина Хриса, и соединены другими каналами, в частности Kasei Vallis, который тянется на север от центральной части каньонов долины Маринер на протяжении 3000 км [24].

Геологи единодушно сходятся в том, что эти каналы могли возникнуть лишь под воздействием невероятно мощных водных потоков. Эти потоки текли из южного полушария Марса в северное полушарие с огромной скоростью из‑за значительного перепада высоты.

 

Разделенная планета

 

Одна из великих загадок Марса состоит в том, что он имеет две совершенно разные и четко определенные области рельефа: сильно изрытые кратерами южные возвышенности, большая часть которых находится на высоте двух или более километров над уровнем поверхности, и сравнительно ровные и лишенные кратеров северные низменности, большая часть которых расположена на глубине одного километра ниже уровня поверхности [25]. Площадь этих низменностей и возвышенностей примерно равна площади каждого полушария, но они лишь очень приблизительно совпадают с современными южным и северным полушариями Марса. По словам геолога Питера Кеттермола:

«Линия дихотомии, разделяющая эти две зоны, описывает огромную окружность, наклоненную под углом примерно 35’ к марсианскому экватору» [26].

Главными исключениями в «низменном» ландшафте северного полушария являются плато Элизий и значительная часть плато Фарсида, которое перекрывает разделительную линию [27]. Главными исключениями в «возвышенном» ландшафте южного полушария являются долина Маринер и два колоссальных кратера, Аргир и Эллада, появившиеся в результате столкновения с кометами или астероидами. Кратер Аргир имеет диаметр 630 км при глубине около 3 км. Кратер Эллада имеет диаметр почти 2000 км, а его глубина достигает 5 км [28].

Эти два кратера вместе с третьим, который носит имя Исиды, являются самыми большими на Марсе, но поверхность планеты изрыта легионами других кратеров диаметром от 30 км, многие из которых, включая один на южном полюсе, являются настоящими гигантами с диаметром более 200 км [29].

В общем и целом, среди десятков тысяч мелких кратеров диаметром до 1 км на Марсе было определено 3305 кратеров шириной более 30 км. Разумеется, трудно объяснить, почему 3068 из них, или 93 %, расположены к югу от разделительной линии и лишь 237 больших кратеров расположены к северу от нее [30]. Не менее любопытен и факт значительного перепада высот между двумя полушариями.

Причина этих видимых контрастов, по замечанию геолога Рональда Грили, «остается одной из главных нерешенных проблем Марса» [31]. Не вызывает сомнения, что в какой‑то период своей истории планета подверглась катаклизму почти невообразимых масштабов. В главё 4 мы исследуем причины и последствия этого катаклизма, который, по мнению ряда ученых, лишил Марс его первоначальной атмосферы и некогда обильных ресурсов жидкой воды [32].

 

Вода, вода повсюду

 

Многие из самых больших марсианских кратеров диаметром 30 км и более обнаруживают безошибочные признаки воздействия влажного и теплого климата. В частности, Эллада, Исида и Аргир имеют низкие нечеткие края и плоское ложе. По мнению некоторых специалистов, это указывает на их формирование в плотной атмосфере при быстрой эрозии и более сильном магнитном поле, чем в наши дни [33]. Сходным образом большие земные кратеры под воздействием эрозии «могут сливаться с ландшафтом за несколько сотен лет и становиться практически неотличимыми от окружающей местности» [34].

Другие крупные марсианские кратеры диаметром от 30 до 45 км имеют центральные пики, напоминающие гигантские сталагмиты с углублениями на вершинах. По мнению Рональда Грили, «такая форма выбросов может быть обусловлена наличием воды и атмосферы на Марсе» [35].

Планетологи Джей Милош и Энн Ликери просчитали, что Марс «вероятно, имел первоначальную атмосферу с примерно таким же давлением у поверхности, как в наши дни на Земле, и соответственно более высокую температуру у поверхности, превышающую точку таяния льда» [З6]. По их предположению, марсианская атмосфера была сметена многочисленными астероидными ударами: «Из‑за слабой гравитации на Марсе расширяющаяся ударная волна после падения крупного астероида могла выбросить в космос всю атмосферу на окружающей территории» [37].

Один из марсианских метеоритов, изученных специалистами НАСА, действительно содержал несколько миллиграммов жидкой воды; эта капелька теперь выставлена на обозрение в запечатанной стеклянной пробирке [38]. Более того, существует мнение, что «замерзшая подповерхностная вода может существовать на Марсе и в наше время на глубине примерно 200 м» [39]. Есть даже намеки, что на достаточно большой глубине, близкой к внутренним слоям расплавленной магмы, могут существовать горячие источники [40]. Теоретически перегретый пар из таких источников может выходить на поверхность, и в августе 1980 года Леонард Мартин из Лоуэлловской обсерватории в Аризоне сообщил, что на двух последовательных снимках, сделанных зондом «Викинг» над регионом, расположенным к югу от долины Маринер, действительно «наблюдается что‑то похожее на выброс воды или пара» [41]. Винсент Ди Пьетро и Грегори Моленаар выполнили компьютерную обработку этих снимков. Они пришли к следующему выводу: «Мы не только подтвердили открытие Мартина, но и обнаружили круглое компрессионное кольцо вокруг центральной колонны… Разница в размерах на изображении между двумя кадрами свидетельствует о том, что облако поднималось со скоростью более 200 футов в секунду» [42].

Фонтаны на Марсе – вопрос спорный, но ученые уже не оспаривают, что Марс когда‑то обладал огромными ресурсами жидкой воды, следы которой можно видеть на десятках тысяч фотографий НАСА. Недавно эти свидетельства подверглись углубленной оценке со стороны специалистов из отдела экзобиологических программ НАСА. Группа исследователей включала Дэвида Демеро из Эймсовского исследовательского центра, Майкла Керра из Геологической службы США, Майкла А. Мейера из штаб‑квартиры НАСА и знаменитого астронома Карла Сагана [43]. Их выводы, представляющие консенсус научных мнений по этому предмету, приведены подробно:

«Одним из самых трудных аспектов марсианской геологии является роль воды в эволюции планеты. Хотя вода в жидкой форме на поверхности нестабильна в нынешних условиях, мы наблюдаем повсеместные свидетельства водной эрозии. Наиболее интересными чертами ландшафта являются широкие сухие долины, которые могли сформироваться в результате мощных наводнений. Многие долины начинаются в регионах так называемого хаотического ландшафта, где крупномасштабное обрушение привело к образованию поверхности из беспорядочного нагромождения каменных блоков на глубине 1–2 км ниже уровня окружающей местности… На равнине Хриса такие долины возникают из зон хаотического ландшафта и простираются в северном направлении на несколько сотен километров. Несколько крупных каналов на севере и востоке долины Маринер сходятся в бассейне Хрисы и затем продолжаются на север, где сливаются с низменными северными равнинами. Эти долины остаются практически неизменными на всем протяжении и почти не имеют притоков. Для них характерны прямые борта с гладким ложем, на котором обычно встречаются островки каплевидной формы. Это позволяет предположить, что они возникли в результате катастрофических наводнений… Хотя большая часть таких каналов находится в бассейне Хрисы, они встречаются и в других местах, например в окрестностях Элизия и Эллады, другие обнаружены в Мемнонии и Западной Амазонии…

Другие аллювиальные признаки, по‑видимому, являются результатом медленной эрозии под воздействием проточной воды. В сильно кратерированных регионах обнаружены ветвящиеся системы узких долин… Они напоминают речные долины на Земле в том отношении, что имеют притоки и увеличиваются в размерах ниже по течению… Наиболее вероятное объяснение существования этих долин заключается в том, что они сформировались под воздействием водной эрозии» [44].

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: