На Марсі виявлені ознаки водних грязьових потоків

На Марсі виявлені ознаки водних грязьових потоків

Північний полярний регіон Марса займає обширна низовина — Ваститас Бореаліс (Vastitas borealis), що латиною означає Північна пустка, а в російській мові її називають Великої північної рівниною. Ця низовина могла б нагадувати Арктичну полярну область на Землі, заповнену океаном. Але Марс сухий, принаймні, вже 3,5 мільярда років. Тільки вітер ганяє пил на його пораненої метеоритами поверхні. Чи міг Марс бути іншим в минулому? Плескався там океан? Линули зі схилів бурхливі річки? Щоб це зрозуміти, вчені уважно вивчають матеріал, яким заповнена низовина — формацію Ваститас Бореаліс. Завдання не з простих. І на Землі геологам деколи не вдається з’ясувати походження того або іншої ділянки земної кори. На Марсі ж це завдання перетворюється в складний квест, вимагає запуску космічних апаратів та роботів-планетоходов з точнейшими приладами.

У 1980-х роках орбітальні та апарати, що спускаються проекту «Вікінг» передали знімки марсіанської поверхні. Вивчаючи ці знімки, геолог Тімоті Паркер (Timothy Parker) з колегами з Каліфорнійського технологічного інституту розгледів зону контакту суші та моря навколо північної рівнини. Він висунув гіпотезу, що Ваститас Бореаліс — це релікт давнього океану і окреслив його контури. Статтю про це він опублікував у 1989 році.

Гіпотеза стародавнього океану на півночі Марса стала популярною, вчені з різних країн зайнялися її перевіркою. Але до цих пір питання відкрите, і про походження формації Ваститас Бореаліс немає єдиної думки. За роз’ясненням Наукова Росія звернулася до старшому науковому співробітникові лабораторії порівняльної планетології ГЕОХИ РАН Михайлу Іванову, який вивчає геологію цього району Марса. Зараз він перебуває у відрядженні в Інституті планетології у Вестфальському університеті імені Вільгельма в Мюнстері (Німеччина).

«Справа в тому, що океанська гіпотеза має важливе перевіряється наслідок: контакт між формацією Ваститас Бореаліс і південним материком повинен перебувати на одному гипсометрическом рівні, якщо він являє собою «берегову лінію» стародавнього океану, — розповів Михайло Арсенович. — Така перевірка була зроблена після отримання перших даних надточного лазерного альтиметра MOLA на борту орбитера Mars Global Surveyor. Вимірювання висоти контакту в різних місцях показали, що він дійсно розташовується приблизно на одному рівні, що узгоджується з гіпотезою океану. Тим не менш, контакт не скрізь знаходиться на одній висоті, і це дає підстави багатьом дослідникам сумніватися в правильності гіпотези Паркера».

На користь гіпотези океану служать так звані канали витікання. Це гігантські структури на поверхні Марса, які утворилися з-за великих потоків води. Ширина каналів складає сотні кілометрів, довжина — тисячі. Про їх водному походження було відомо задовго до гіпотези Паркера. Ці канали одного віку з формацією Ваститас Бореаліс, і вона навіть залазить в їх закінчення. По каналах закінчення цілком могли йти гігантські обсяги води, яких вистачило б на заповнення низовини.

Тільки уявляти собі цей марсіанський океан за аналогією з земним океаном буде неправильно, пояснив Михайло Іванов. Виглядав він зовсім інакше (якщо він взагалі був). Катастрофічний скидання води з півдня по каналах заповнив низовина. Уламковий матеріал, винесений в низовині північних рівнин, відклався на дні. За словами вченого, це була «гігантська, брудна калюжа. Джерелами води для неї служили, швидше за все, канали витікання, які, на відміну від земних річок, являють собою просто короткоживучі протоки, не пов’язані з тією самою циркуляцією води в природі, яка живить наші річки». Все це могло статися приблизно 3,5 мільярда років тому — в раннегесперийскую еру, згідно геохронології Марса. Атмосферні умови на планеті тоді, мабуть, були такі ж як зараз, тому вода не може довго зберігатися в рідкому вигляді, вона замерзає, потім випаровується. Проіснував океан-калюжа недовго — десятки або сотні тисяч років, а потім висох.

Контакти, картированные Паркером, зараз вже не виглядають надійним свідченням розташування давній береговій лінії. Деякі з них виявилися явно вулканічного походження, деякі не сходяться по висоті. Але відсутність берегової лінії не означає, що води у Великій північній рівнині не було. Є інші докази, і знаходяться вони в формації Ваститас Бореаліс. Вчені вивчають різні деталі її будови, які можна інтерпретувати як мають водне походження. Це і конуси, залишені грязьовими вулканами, і полігональні структури, і сліди водних потоків.

Якраз ознаки водних грязьових потоків виявив в рівнинах Утопії і Ацидалии Михайло Іванов з Інституту геохімії і аналітичної хімії ім. В. І. Вернадського РАН з колегами. Ці рівнини представляють собою западини на північній території Ваститас Бореаліс. Якби там існував океан, то Утопія і Ацидалия були б самими глибокими резервуарами. Тому, якщо де і збереглися сліди водного періоду Ваститас Бореаліс, то шукати їх потрібно в Утопії і Ацидалии. «Ацидалия, крім того, безпосередньо примикає до гирла каналів закінчення, і вода з каналів в першу чергу повинна була накопичуватися в цьому регіоні. Утопія віддалена від каналів і могла б являти собою ізольований регіон», — пояснив Михайло Іванов. Залишається неясним, чи існували вони роздільно або були єдиною «брудною калюжею». Враховуючи, що грязьові потоки приблизно однакового віку є в обох районах, то це вагоме підтвердження гіпотези єдиного океану. Стаття з результатами цього відкриття опублікована в грудні 2014 року журналі Icarus.

Ще один аргумент на користь участі води в освіті порід Ваститас Бореаліс — шари глини в Ацидалии, які описані в роботі Марка Сальваторе (Mark Salvatore) і Філіпа Крістенсена (Philip Christensen) з університету арізони, опублікованій нещодавно в журналі Journal of Geophysical Research — Planets. Дослідники виявили шари глини спектральними даними на стінках ударних кратерів. Глина на Марсі — це дуже важливий показник того, що там була вода, тому що без неї вона утворитися ніяк не могла, вірніше, що входять до її складу мінерали. Глинисті прошарки простежуються на великій площі в сотні квадратних кілометрів завдяки ударним кратерами, які пробивають поверхню. За словами Михайла Іванова, «ударні кратери на Марсі — свого роду природні бурові свердловини, вскрывающее те, що знаходиться під поверхнею». А раз є глинистий горизонт такої площі, то для його створення потрібно було багато води. Виходить, що, принаймні, в Ацидалии могло існувати море, і відкриті Івановим грязьові потоки добре вписуються в цю гіпотезу.

Міжнародний проект по вивченню формації Ваститас Бореаліс, в якому бере участь Михайло Іванов, підтримує Німецьке науково-дослідницьке товариство. У майбутньому році проект буде продовжений, і вчені займуться детальним картуванням кордонів Північної пустки.

Відкритими залишаються питання, звідки взялася величезна кількість води на Марсі, щоб заповнити північну низовина, і куди потім вона поділася? Ще в 2003 році Майкл Карр (Michael Carr) з Геологічної служби США і Джеймс Хед (James Head) з Браунівського університету підрахували, що для утворення Ваститас Бореаліс знадобилося б 2,3×107 кубічних кілометрів води. Вони вважають, що частина цього обсягу зберігається в льодових полярних шапках Марса, частина зникла в космос, а ще частина — невідомо де. Але Тім Паркер, здається, знайшов відсутню воду. У минулому році він припустив, що реліктовий океан досі існує у Великій північній рівнині, тільки ми його не бачимо, тому що він лежить під поверхнею у вигляді крижаного горизонту.

http://scientificrussia.ru/articles/zagadka-velikoj-severnoj-ravniny-marsa
   
Аномальные новости планеты

Загрузка...
Актуальные комментарии и обсуждения новостей