Самый большой кратер на марсе


Кратеров на Марсе больше, чем в 1 км существует сотни тысяч, но только около 1000 из них имеют имена. Имена присваиваются Международным астрономическим союзом после соответствующих ходатайств ученых. Кратеры, которые имеют значительный интерес для исследований, получают имена.

Анализируя осадочные породы, образовавшиеся с участием глубинных вод в марсианских кратерах, ученые предположили, что под поверхностью Красной планеты, как и на Земле, длительное время могли существовать условия, благоприятные для жизни микроорганизмов, даже после исчезновения океанов.

28

Галле — ударный кратер на Марсе. Он расположен на восточном краю огромной ударной впадины Равнины Аргир. Назван в честь астронома Иоганна Готфрида Галле. Впервые был сфотографирован космическим аппаратом «Викинг-1». Имеет диаметр 224 км.

Кратер иногда называют «кратер — счастливое лицо» из-за сходства со смайликом.
Иллюзия смайлика создается изогнутым хребтом в южной части кратера и двумя небольшими кластерами гор на севере.


27

Марсианские кратеры-близнецы.
Эти два кратера под названием Arima Craters имеют свои уникальные особенности. Мало того, что они являются практически близнецами, они еще и имеют следы подземного взрыва. Яма от подземных взрывов хорошо заметна внутри каждого из кратеров. Оба кратера расположены в марсианском регионе под названием Thaumasia Planum, внутри самого большого каньона в нашей Солнечной Системы.

Диаметр каждого кратера составляет приблизительно 50 километров. Кратер справа называется Arima, а его кратер-близнец (на фотографии слева) пока остается безымянным, однако его неформально тоже иногда называют Arima, поскольку оба кратера считаются близнецами.
Кратеры Арима были названы в честь города на острове Тринидад в 2012 году.

26

«Белая скала» — скалистое поднятие в виде параллельных гряд на дне 95- километрового ударного кратера Поллак, названного в честь Джеймса Поллака, американского физика. Кратер находится близко к экватору, на широте 8 градусов.

На дне кратера видны крутые утесы с долинами между ними, захваченными темным песком, покрытым рябью дюн. На снимке видно также, что светлый материал является слоистым. Под ним был обнаружен старый кратер, частично свободный от «белого» материала.


25

Белые скалы на дне кратера Поллак. Предполагается, что белые скалы являются остатками уплотненных древних озерных отложений, подвергшихся эрозиии.

24

Замерзшее озеро на дне кратера
Внутри ударного кратера диаметром 35 километров отчетливо видно замерзшее озеро, состоящее из воды, а не углекислого газа, так как находится этот кратер в районе, где температура не позволяет существовать углекислому газу в твердом состоянии.

Кратер находится на широте 70 градусов к северу от марсианского экватора. Вал кратера высотой 300 метров загораживает солнечный свет и не дает ему испарять водяной лед на дне кратера в разреженную атмосферу Марса. Толщина слоя льда может достигать 200 метров. На внутреннем краю кратера в его верхней правой части виден иней, в то время как нижняя левая часть кратера освещена Солнцем. Такие кратеры могут в будущем оказаться подходящими местами для высадки астронавтов.

23


Игл (Орел)- 22-метровый ударный кратер на Марсе, находящийся на Плато Меридиана. Марсоход Оппортьюнити остановился внутри этого кратера, когда сел на Марс в 2004 году.

Кратер содержит горные обнажения, которые помогли доказать, что Плато Меридиана когда-то было дном древнего океана. Оппортьюнити установил, что этот минерал образует миллионы крошечных шариков, названных «черника», хотя они гораздо меньше, чем реальная черника.

Конкреции гематита есть не только в обнажениях кратера Игл, но и на равнинах вокруг него. Изображения с микроскопа ровера показали, что некоторые из этих шариков ещё соединены с породой тонкой ножкой, а некоторые уже отделены совсем.

22

Виктория — ударный кратер на поверхности Марса в районе плато Меридиана. Имеет диаметр 750 метров, глубину около 70 метров. Узор на дне кратера составляют песчаные дюны.
Свое название кратер «Виктория» получил в честь единственного из пяти кораблей Магеллана, который закончил полное кругосветное плавание вокруг земного шара в 16-м столетии.

Ровер Opportunity обследовал кратер в 2006 году и обнаружил, что кратер покрыт круглыми твердыми серо — голубыми шариками, почти полностью состоящими из минерального гематита (Fe2O3). «Черника» сформировалась при попадании богатой минералами влаги в поры скал и камней.


21

Кратер Виктория

20

Санта Мария
Санта-Мария — 90-метровый марсианский ударный кратер, расположенный на Плато Меридиана. К юго-востоку от Санта-Марии располагается гораздо больший по размеру кратер Индевор. Кратер может быть достаточно молодым в геологическом отношении.

19

Кратер Индевор.
Индевор — большой ударный кратер, сформированный на Марсе миллиарды лет назад. Находится на плато Меридиана. Диаметр — примерно 22 км. Исследования орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter показали, что в кратере есть выходы на поверхность минерала под названием филлосиликат (водосодержащий минерал).

В кратере Индевор марсоход обнаружил скопления шариков, очень похожих на «чернику», но совсем другого оттенка. «Это одни из самых странных изображений, полученных за все время миссии, – прокомментировал находку главный исследователь Opportunity Стив Сквайерс. – Мы, конечно, сразу решили, что это «черника», но это что-то другое. Мы никогда не видели такого плотного скопления на обнаженных горных породах Марса». Анализ показал, что железа в этих новых шариках содержится намного меньше. Однако точный состав пока не установлен. «Похоже, они более твердые снаружи и мягкие внутри. Они разные по концентрации, структуре, составу и распределению. Перед нами чудесная геологическая загадка. У нас множество рабочих гипотез, но ведущую мы пока не выбрали. На это потребуется время, поэтому нам нужно быть объективными», – сообщил Сквайерс.


18

В этом кратере на Капри Часма был обнаружен такой же прозрачный серый гематит, как и найденный не плато Меридиана в верхних слоях почвы. Капри Часма – часть гигантской Марсианской системы каньонов Долины Маринера.
«Ягоды черники» — серый кристаллический гематит на Марсе, был обнаружен в трех регионах — плато Меридиана, Арам Хаос и Долина Маринера. Шарики сформировались в долине Маринера путем взаимодействия вулканических отложений и кислых гидротермальных флюидов, затем были перенесены и осаждались на плато Меридиан и Арам Хаос как аллювиальные (речные) осадочные отложения.

17

Это изображение показывает ряд оползней, спускающихся на дно каньона Капри Chamsa, части Долины Маринера. Эти оползни являются результатом деградации рельефа, при котором камни движутся вниз под действием силы тяжести.


16

Кратер в Хаосе Золотой рог, расположенный на северо-востоке долины Маринера.
На дне кратера видны каналы и наслоения, свидетельствующие о том, что здесь была в прошлом вода.

15

Кратер Бомбала, обогащенный оливином. Большая часть почвы кратера состоит из оливино-базальтового песка. Песок, возможно, ветром был перенесен из других мест Красной планеты.

14

Перевернутый кратер в регионе Аравия Terra на Марсе. Составляет около 250 метров в диаметре. На Земле имеется подобный ему кратер «Перевернутый купол» (Юта, США)

13

Ударный кратер Бакхейзен на Земле Тиррена , расположенной к северо-востоку от равнины Эллады.
Кратер был назван в честь голландского астронома Хендрика Герарда Бакхейзена ван де Санде, изучавшего Марс в 80-е годы XIX века. На внутренней стороне стены кратера была обнаружена сеть каналов, засыпанных в нижней части светлой пылью и видимых благодаря этому как яркие линии. В кратере были найдены гидротермальные источники, что делает его потенциальным местом колонии на Марсе. Вода, возможно, в нем скапливается во время осадков или таяния подземных льдов.
Кратер находится на дне бывшего моря.


12

На этом снимке удивительный двойной кратер с общей стеной. По всей видимости эти кратеры образовались одновременно вследствие падения на поверхность Марса метеорита, который развалился надвое при вхождении в атмосферу планеты.
Снимок получен с помощью камеры высокого разрешения на борту аппарата НАСА «Марс Реконнессанс Орбитер» в феврале 2011 года.

11

Расслоение отложений в кратере на Равнине Хриса (Chryse Planitia) — гигантской низменности на Земле Аравии, расположенной в северной экваториальной области Марса.

Название на древнегреческом языке означает «золотая равнина».
Ровер «Марсопроходец» побывал на Равнине Хриса летом 1997 года. Температура окружающей среды составляла около −53 °C. Научные результаты миссии дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и тёплым».

10

Дно большого ударного кратера в южном высокогорье, к северу от гигантской равнины Эллада. Кратер с большим количеством дюн, образованных приносимых ветром мелких камней и песка.


9

Фантастически красочный склон в новом ударном кратере диаметром около 2 км в южном полушарии Марса на Равнине Утопия. То, что кратер образовался не так давно, демонстрирует острый край кратера, не подвергавшийся коррозии.

8

Кратеры Калокса и Даниэльсон в регионе Arabia Terra.
Кратер Даниэльсона, имеющий диаметр 60 км, наполнен слоистыми отложениями, многие из которых со временем подверглись эрозии. Рельеф представляет собой многослойные холмы из пыли, песка и других абразивных частиц, принесенных ветром. В результате действия водных потоков и эрозии образуются холмы, имеющие форму корпуса лодки.
По их ориентации ученые установили, что сильные северо-северо-восточные ветра сначала наносили слой осадочных пород в этих кратерах, а позднее, в более сухую эпоху, разрушали его. Это указывает на масштабные изменения климата в прошлом, вызванные колебаниями оси вращения планеты.
На Земле подобные холмы можно видеть в пустынях Африки, Центральной Азии и в Аризоне.

7


Кратер «Глаз Быка». Этот безымянный кратер, имеющий всего 700 метров в диаметре, находится в средних северных широтах на Марсе. Внутри него находятся концентрические круги. Образовались они во время одного столкновения с метеоритом.
Верхний слой поверхности в этих широтах — нечто вроде мягкого льда. Ударное тело было достаточно большим, чтобы пробиться через этот материал в другой, более плотный слой мерзлоты, оставив за собой такую красивую окружность. Круги не точно отцентрированы потому, что толщина и плотность слоев неравномерны.

6

Европейский космический зонд Mars Express сфотографировал регион Charitum Montes в южном полушарии Марса. Поверхность горных хребтов и кратера покрыта слоем замерзшего углекислого газа.

5

Кратер Лоуэлл находится в Aonia Terra на Марсе. Кратер специфичен тем, что имеет кольцевую окружность на дне. Был назван в честь Персиваля Лоуэлла, построившего в Аризоне обсерваторию в 1894 году. Лоуэлл выдвинул идею, что кратер был построен разумной расой. На изображении заметен иней на поверхности кратера.

4


Двойной кратер Sigli и Shambe, расположенный на северо-западной окраине долины Ladon. Светлые отложения на дне кратеров частично состоят из глинистых минералов, сформировавшихся под влиянием воды. Присутствие этих минералов позволяют сделать вывод, что жидкая вода присутствовала в этой области планеты в течение относительно длительного периода времени в виде больших закрытых водоемов, таких как озеро или небольшое внутреннее море.

3

Rayed — ударный кратер на равнине Меридиан.
Это свежий (очень хорошо сохранившийся) ударный кратер с радиальным лучевым рисунком.
Кратер образовался недавно, так его дно не засыпано песком, приносимым ветром.
Поверхностный слой кратера усыпан конкрециями гематита («черникой»), найденными ровером Оппортьюнити. Гематит устойчив к ветровой эрозии.

2

Дилли кратер
Кратер в нагорье Марса Elysium имеет всего в 1,3 км в диаметре, свое название получил в честь города в Мали. Это свежий, или хорошо сохранившийся кратер. Светлого тона дюны видны на дне кратера.

1

Кратер Sinus Meridiani

Кратер, окруженный рельефными уступами. Этот 10-километровый кратер находится в северной части района Sinus Meridiani на Марсе, области с пересеченной местностью и большим количеством стратиграфических слоев. Разная скорость эрозии под действием ветра привела к созданию впечатляющих террас. Фото: NASA/JPL/University of Arizona


Кратер Колумб, содержащий соли и глинистые минералы, которые могли образоваться в древнем озере на Марсе.

Источник: galeneastro.livejournal.com

Гора Олимп

Как сообщает портал space.com, гора Олимп — самый большой вулкан в Солнечной системе. Расположенный в вулканическом регионе Тарсис, он имеет такие же размеры, как штат Аризона, а его высота составляет 25 километров, что делает этот потухший вулкан почти в три раза выше земной горы Эверест. Несмотря на колоссальные размеры природного объекта, будущим исследователям можно будет легко подняться на вулкан хотя бы потому, что средний уклон Олимпа составляет всего 5 процентов. Достигнув вершины древнего вулкана, туристы смогут лицезреть впечатляющую впадину глубиной около 85 километров, которая образовалась при одном из древних марсианских извержений.

Читайте также: Американский ученый заявляет, что на Марсе есть насекомые

Вулканы Тарсис

Поднимаясь на Олимп и оглянувшись по сторонам, вы сможете увидеть и некоторые другие вулканы региона. По данным НАСА, на Тарсисе расположено целых 12 огромной высоты вулканов, расположенных на общей территории 4000 километров. Подобно Олимпу, эти вулканы, как правило, намного выше земных из-за низкой марсианской силы притяжения, что позволяет вулканам расти все выше и выше. Планетологи утверждают, что все эти вулканы могли извергаться в течение двух миллиардов лет или почти половину всей истории Марса.

Долина Маринера

К счастью для будущих марсианских туристов, на Марсе находится не только самая большая возвышенность Солнечной системы, но и самый большой каньон. По данным НАСА, Долина Маринера простирается примерно на 3000 километров в длину, что делает каньон больше земного Гранд-Каньона почти в 3 раза.

Исследователи не уверены, как именно возникла Долина Маринера, однако у них есть пара предположений на этот счет. Некоторые ученые предполагают, что формирование региона Тарсис способствовало росту долины Маринера благодаря лаве, которая двигалась через вулканическую область и толкала марсианскую кору вверх, проделывая в ней трещины. По прошествии миллионов лет, гигантские разломы превратились в самый большой каньон Солнечной системы.

Кратер Гейл

Ставший знаменитым благодаря посадке марсохода Curiosity в 2012 году, кратер Гейл содержит обширные свидетельства наличия большого количества воды в прошлом. Путешествуя по дну древнего кратера, ровер наткнулся на русло ручья буквально спустя несколько недель после своего приземления на Марс. Одной из наиболее интересных находок Curiosity в регионе стало обнаружение сложных органических молекул рядом с кратером Гейла. . Одновременно с нахождением органики, данные марсохода показали, что концентрация метана в атмосфере Красной планеты меняется в течение сезонов. Столь неожиданная находка вызвала настоящую сенсацию в научном мире, показав возможное наличие микроорганизмов на Марсе.

Источник: Hi-News.ru

Считается, что около 4 миллиардов лет назад, когда Земля была, по астрономическим меркам, ещё очень молодой, в неё врезался гигантский объект размером с Марс, практически полностью растопив земную кору и выбросив в окружающее пространство большое количество вещества, из которого впоследствии сформировался наш естественный спутник — Луна. Хотя ударил Землю не сам Марс, а просто похожий на него размерами объект, теперь нам должно стать не так обидно: и Марсу в его молодости пришлось не сладко. Удар огромного тела размером с Плутон изменил всю дальнейшую судьбу соседней с нами планеты, навсегда разделив Марс на непохожие друг на друга северную и южную половинки.

Дихотомия марсианских полусфер известна астрономам уже давно. Южные районы Марса покрыты многочисленными горными массивами, хребтами и полуразрушенными древними кратерами. В то же время северные области представляют собой более или менее пологое «море», в котором практически отсутствуют детали такого рода за одним, но весьма примечательным исключением — вулканическим районом Тарсис, или Фарсида, равного которому нет во всей Солнечной системе.

В среднем северное полушарие Марса на 4 км ниже южного, а местами ниже и на 8 км. С отправкой к Марсу исследовательских космических аппаратов, которые смогли точно промерить гравитационное поле планеты, стало ясно, что и сама планетарная кора на севере на 25 км тоньше, чем на юге. Из-за этого, собственно, северное полушарие и ниже: кора плавает в мантии планеты, а архимедова сила, действующая на большей глубине под южной корой, перебарывает силу, держащую на плаву более лёгкую северную кору.

Планетологи пока догадались всего до двух возможных причин такого разделения: они могут быть внутренними и внешними. Первый вариант, пока практически не проработанный, предполагает, что каким-то образом так сложились геологические процессы в ранней истории Марса, что могучие, аналоги земных континентальных, литосферные плиты все скопились в южном полушарии, вытеснив «океан» на север. В принципе, ничего невероятного в этом сценарии нет: на Земле, например, ещё совсем недавно, по геологическим меркам, вся континентальная масса была объединена в суперматерик Пангею, и такое объединение могло происходить не раз в истории Земли. Возможно, Марс просто «застыл» в таком положении, уверены сторонники «внутренней» версии.

Вторая теория предполагает, что «северный бассейн» (Basin Borealis), по сути, представляет собой гигантский ударный кратер, которому несколько миллиардов лет.

Предполагалось, что в месте удара древняя кора расплавилась и нынешняя поверхность представляет второе поколение марсианской коры в отличие от первого, сохранившегося на юге. Возраст того или иного участка поверхности Марса, лишённого плотной атмосферы, несложно определить по внешнему виду и плотности кратеров, появившихся на каждом участке с момента образования до наших дней. Этот тест показывал, что север и впрямь немного моложе юга.

Ударную гипотезу обычно связывают с именами ныне полных профессоров Дона Уилхелмса и Стивена Сквайриза (имя последнего не зря кажется знакомым — именно он руководит программой научной работы американских марсоходов Spirit и Opportunity). Однако, по признанию самого Сквайриза, когда в середине 1980-х годов они высказали ударную гипотезу, это было не более чем ощущение, интуиция, основанная на немалом опыте исследования ударных кратеров на Земле и на других планетах; никаких вычислений американцы не проводили.

У ударной гипотезы нашлось немало противников, контраргументы которых сводились к двум основным положениям.

Во-первых, форма «кратера» далека от круглой или эллиптической — вместо этого он напоминает гигантскую «запятую» вокруг северного полюса Марса.

А во-вторых, грандиозный удар, который оставил по себе воронку диаметром 10 тысяч километров, наверняка расплавил бы марсианскую кору не только в месте удара, но и по всей поверхности планеты. Примерно так, скорее всего, происходили события на Земле, когда образовывалась Луна, потому об этом событии не осталось геологических свидетельств (иногда указывают на Тихий океан, но эта версия сомнительна по многим причинам).

Однако как сторонники, так и противники ударной гипотезы, по большому счёту, вели безосновательный, а потому весьма вялый спор.

Теперь у противников ударной гипотезы отобрали их основные аргументы.

Это не значит, что ударная теория подтверждена, а внутренняя опровергнута, так как последняя от контраргументов к первой не зависит. Однако ударная теория теперь является куда более проработанной, чем её конкурентка. Используя спортивную аналогию, можно сказать, что ударная теория перешла в другую весовую категорию и, чтобы тягаться с ней, гипотезе внутренних причин придётся поднабрать научного веса.

В последнем номере Nature появились сразу три статьи, посвящённые детальной проработке ударной гипотезы. Две из них описывают результаты компьютерного моделирования удара, который мог оставить на поверхности Марса такой след, который был бы похож на то, что мы видим. Третья же основана на экспериментальных данных, собранных в последние годы обращающимися вокруг Марса космическими станциями Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Global Surveyor, и достаточно убедительно опровергает возражения против ударной гипотезы, основанные на форме «кратера».

Джеффри Эндрюз-Ханна и его коллеги из Массачусетского технологического института (MIT) и Лаборатории реактивного движения при Калифорнийском технологическом (Калтехе) смогли показать, что

если исключить из рассмотрения вулканический Тарсис, находящийся прямо на краю северного бассейна, то район с необычно тонкой корой оказывается практически идеальным эллипсом.

Чтобы отличить, где под Тарсисом заканчивается тонкая кора и где начинается толстая, учёные воспользовались тем обстоятельством, что Марс со времени своего образования (после быстрого распада основных радиоактивных элементов в первые десятки миллионов лет) непрерывно остывает, а значит, толщина наружной, упругой литосферы со временем увеличивается. Учёные предположили, что Тарсис держится силой упругости прогнувшихся под его весом нижних слоёв литосферы, оставшихся ещё со времени образования тонкой и толстой коры; молодость вулканического района относительно древних северной и южной половинок также можно определить по покрытию его кратерами.

Объединив данные с точных спутниковых высотомеров и гравиметров, измеряющих местную напряжённость поля тяготения, учёные с помощью математики смогли «углубиться» более чем на 100 км под поверхность Марса и показать, где проходит граница между тонкой и толстой корой. Эта граница плавно продолжает внешнюю, образуя ровный эллипс размером примерно 8 500 км на 10 600 км (с точностью до нескольких сот километров). Кроме того, учёные заметили, что очерченная горной цепью южная граница района Arabia Terra напоминает протяжённый сектор вторичного вала, часто образующегося из вещества, выброшенного из основного кратера при ударе; впрочем, это наблюдение существенно более спекулятивное.

Вопрос о возможности расплавить кору в одном полушарии Марса, не затронув другое, изучен в паре модельных работ, сопровождающих работу Эндрюз-Ханны. Фрэнсис Ниммо и его коллеги из Университета Калифорнии в Санта-Крузе и лондонского Университета имени королевы Марии провели моделирование удара крупного тела по молодому Марсу. Их компьютерная модель обладает хорошим пространственным разрешением (элемент разрешения около 25 км), но у неё есть один существенный недостаток: обсчёт ведётся в двух измерениях, что позволяет изучить лишь очень симметричные удары, приходящиеся точно вертикально по поверхности планеты.

По результатам Ниммо, удар, породивший северный бассейн, был настолько силён, что пробил не только кору и мантию Марса, но даже затронул его ядро.

Энергия удара составила около сотни триллионов мегатонн в тротиловом эквиваленте, что в триллионы раз больше, чем энергия взрывов самых мощных водородных бомб, когда-либо испытанных человечеством.

При этом расчёты показывают, что кора с обратной стороны планеты вполне могла уцелеть и сейчас её покрывает вещество, выброшенное на поверхность при ударе. По мнению учёных, удар должен был произойти в первые 100 миллионов лет после образования планеты — примерно в то же время, когда Землю ударил объект, породивший в итоге Луну. Правда, двумерное моделирование позволяет получить в итоге лишь идеально круглый кратер: «астероид-убийца» из соображений цилиндрической симметрии, которую принимают для расчётов, должен падать сверху.

Маргарита Маринова и её коллеги из Калтеха и Университета Калифорнии в Сан-Диего в дополнение к этому провели трёхмерное моделирование удара. За трёхмерность модели пришлось заплатить примерно впятеро меньшим пространственным разрешением, которое даже меньше толщины всей коры. Зато удалось просчитать различные варианты ударов, в том числе и удар под углом к отвесной линии.

По мнению Мариновой, лучше всего подходит вариант, при котором объект размером от 1 600 км до 2 700 км врезался в Марс под углом от 30o до 60o (к горизонту или к отвесной линии — здесь всё равно).

Учёные даже создали видеоролик, показывающий последствия удара.

Этот удар, безусловно, изменил всю дальнейшую судьбу планеты. Из-за меньшей высоты северного полушария там до сих пор больше давление, сильнее ветра и вызванные ими пылевые бури, которые разносят верхние слои грунта по всей планете. Зато подъём южного полушария означает, что потоки жидкой воды, если она когда-либо существовала на Марсе, преимущественно стекали в сторону северного полушария. Возможно, благодаря, в частности, и этому находящемуся у северного полюса Марса аппарату Phoenix на прошлой неделе удалось наконец прикоснуться к марсианской воде.

Источник: www.gazeta.ru

Считается, что около 4 миллиардов лет назад, когда Земля была, по астрономическим меркам, ещё очень молодой, в неё врезался гигантский объект размером с Марс, практически полностью растопив земную кору и выбросив в окружающее пространство большое количество вещества, из которого впоследствии сформировался наш естественный спутник — Луна. Хотя ударил Землю не сам Марс, а просто похожий на него размерами объект, теперь нам должно стать не так обидно: и Марсу в его молодости пришлось не сладко. Удар огромного тела размером с Плутон изменил всю дальнейшую судьбу соседней с нами планеты, навсегда разделив Марс на непохожие друг на друга северную и южную половинки.

Дихотомия марсианских полусфер известна астрономам уже давно. Южные районы Марса покрыты многочисленными горными массивами, хребтами и полуразрушенными древними кратерами. В то же время северные области представляют собой более или менее пологое «море», в котором практически отсутствуют детали такого рода за одним, но весьма примечательным исключением — вулканическим районом Тарсис, или Фарсида, равного которому нет во всей Солнечной системе.

В среднем северное полушарие Марса на 4 км ниже южного, а местами ниже и на 8 км. С отправкой к Марсу исследовательских космических аппаратов, которые смогли точно промерить гравитационное поле планеты, стало ясно, что и сама планетарная кора на севере на 25 км тоньше, чем на юге. Из-за этого, собственно, северное полушарие и ниже: кора плавает в мантии планеты, а архимедова сила, действующая на большей глубине под южной корой, перебарывает силу, держащую на плаву более лёгкую северную кору.

Планетологи пока догадались всего до двух возможных причин такого разделения: они могут быть внутренними и внешними. Первый вариант, пока практически не проработанный, предполагает, что каким-то образом так сложились геологические процессы в ранней истории Марса, что могучие, аналоги земных континентальных, литосферные плиты все скопились в южном полушарии, вытеснив «океан» на север. В принципе, ничего невероятного в этом сценарии нет: на Земле, например, ещё совсем недавно, по геологическим меркам, вся континентальная масса была объединена в суперматерик Пангею, и такое объединение могло происходить не раз в истории Земли. Возможно, Марс просто «застыл» в таком положении, уверены сторонники «внутренней» версии.

Вторая теория предполагает, что «северный бассейн» (Basin Borealis), по сути, представляет собой гигантский ударный кратер, которому несколько миллиардов лет.

Предполагалось, что в месте удара древняя кора расплавилась и нынешняя поверхность представляет второе поколение марсианской коры в отличие от первого, сохранившегося на юге. Возраст того или иного участка поверхности Марса, лишённого плотной атмосферы, несложно определить по внешнему виду и плотности кратеров, появившихся на каждом участке с момента образования до наших дней. Этот тест показывал, что север и впрямь немного моложе юга.

Ударную гипотезу обычно связывают с именами ныне полных профессоров Дона Уилхелмса и Стивена Сквайриза (имя последнего не зря кажется знакомым — именно он руководит программой научной работы американских марсоходов Spirit и Opportunity). Однако, по признанию самого Сквайриза, когда в середине 1980-х годов они высказали ударную гипотезу, это было не более чем ощущение, интуиция, основанная на немалом опыте исследования ударных кратеров на Земле и на других планетах; никаких вычислений американцы не проводили.

У ударной гипотезы нашлось немало противников, контраргументы которых сводились к двум основным положениям.

Во-первых, форма «кратера» далека от круглой или эллиптической — вместо этого он напоминает гигантскую «запятую» вокруг северного полюса Марса.

А во-вторых, грандиозный удар, который оставил по себе воронку диаметром 10 тысяч километров, наверняка расплавил бы марсианскую кору не только в месте удара, но и по всей поверхности планеты. Примерно так, скорее всего, происходили события на Земле, когда образовывалась Луна, потому об этом событии не осталось геологических свидетельств (иногда указывают на Тихий океан, но эта версия сомнительна по многим причинам).

Однако как сторонники, так и противники ударной гипотезы, по большому счёту, вели безосновательный, а потому весьма вялый спор.

Теперь у противников ударной гипотезы отобрали их основные аргументы.

Это не значит, что ударная теория подтверждена, а внутренняя опровергнута, так как последняя от контраргументов к первой не зависит. Однако ударная теория теперь является куда более проработанной, чем её конкурентка. Используя спортивную аналогию, можно сказать, что ударная теория перешла в другую весовую категорию и, чтобы тягаться с ней, гипотезе внутренних причин придётся поднабрать научного веса.

В последнем номере Nature появились сразу три статьи, посвящённые детальной проработке ударной гипотезы. Две из них описывают результаты компьютерного моделирования удара, который мог оставить на поверхности Марса такой след, который был бы похож на то, что мы видим. Третья же основана на экспериментальных данных, собранных в последние годы обращающимися вокруг Марса космическими станциями Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Global Surveyor, и достаточно убедительно опровергает возражения против ударной гипотезы, основанные на форме «кратера».

Джеффри Эндрюз-Ханна и его коллеги из Массачусетского технологического института (MIT) и Лаборатории реактивного движения при Калифорнийском технологическом (Калтехе) смогли показать, что

если исключить из рассмотрения вулканический Тарсис, находящийся прямо на краю северного бассейна, то район с необычно тонкой корой оказывается практически идеальным эллипсом.

Чтобы отличить, где под Тарсисом заканчивается тонкая кора и где начинается толстая, учёные воспользовались тем обстоятельством, что Марс со времени своего образования (после быстрого распада основных радиоактивных элементов в первые десятки миллионов лет) непрерывно остывает, а значит, толщина наружной, упругой литосферы со временем увеличивается. Учёные предположили, что Тарсис держится силой упругости прогнувшихся под его весом нижних слоёв литосферы, оставшихся ещё со времени образования тонкой и толстой коры; молодость вулканического района относительно древних северной и южной половинок также можно определить по покрытию его кратерами.

Объединив данные с точных спутниковых высотомеров и гравиметров, измеряющих местную напряжённость поля тяготения, учёные с помощью математики смогли «углубиться» более чем на 100 км под поверхность Марса и показать, где проходит граница между тонкой и толстой корой. Эта граница плавно продолжает внешнюю, образуя ровный эллипс размером примерно 8 500 км на 10 600 км (с точностью до нескольких сот километров). Кроме того, учёные заметили, что очерченная горной цепью южная граница района Arabia Terra напоминает протяжённый сектор вторичного вала, часто образующегося из вещества, выброшенного из основного кратера при ударе; впрочем, это наблюдение существенно более спекулятивное.

Вопрос о возможности расплавить кору в одном полушарии Марса, не затронув другое, изучен в паре модельных работ, сопровождающих работу Эндрюз-Ханны. Фрэнсис Ниммо и его коллеги из Университета Калифорнии в Санта-Крузе и лондонского Университета имени королевы Марии провели моделирование удара крупного тела по молодому Марсу. Их компьютерная модель обладает хорошим пространственным разрешением (элемент разрешения около 25 км), но у неё есть один существенный недостаток: обсчёт ведётся в двух измерениях, что позволяет изучить лишь очень симметричные удары, приходящиеся точно вертикально по поверхности планеты.

По результатам Ниммо, удар, породивший северный бассейн, был настолько силён, что пробил не только кору и мантию Марса, но даже затронул его ядро.

Энергия удара составила около сотни триллионов мегатонн в тротиловом эквиваленте, что в триллионы раз больше, чем энергия взрывов самых мощных водородных бомб, когда-либо испытанных человечеством.

При этом расчёты показывают, что кора с обратной стороны планеты вполне могла уцелеть и сейчас её покрывает вещество, выброшенное на поверхность при ударе. По мнению учёных, удар должен был произойти в первые 100 миллионов лет после образования планеты — примерно в то же время, когда Землю ударил объект, породивший в итоге Луну. Правда, двумерное моделирование позволяет получить в итоге лишь идеально круглый кратер: «астероид-убийца» из соображений цилиндрической симметрии, которую принимают для расчётов, должен падать сверху.

Маргарита Маринова и её коллеги из Калтеха и Университета Калифорнии в Сан-Диего в дополнение к этому провели трёхмерное моделирование удара. За трёхмерность модели пришлось заплатить примерно впятеро меньшим пространственным разрешением, которое даже меньше толщины всей коры. Зато удалось просчитать различные варианты ударов, в том числе и удар под углом к отвесной линии.

По мнению Мариновой, лучше всего подходит вариант, при котором объект размером от 1 600 км до 2 700 км врезался в Марс под углом от 30o до 60o (к горизонту или к отвесной линии — здесь всё равно).

Учёные даже создали видеоролик, показывающий последствия удара.

Этот удар, безусловно, изменил всю дальнейшую судьбу планеты. Из-за меньшей высоты северного полушария там до сих пор больше давление, сильнее ветра и вызванные ими пылевые бури, которые разносят верхние слои грунта по всей планете. Зато подъём южного полушария означает, что потоки жидкой воды, если она когда-либо существовала на Марсе, преимущественно стекали в сторону северного полушария. Возможно, благодаря, в частности, и этому находящемуся у северного полюса Марса аппарату Phoenix на прошлой неделе удалось наконец прикоснуться к марсианской воде.

Источник: www.gazeta.ru

Образовавшиеся в результате столкновения с космическими телами ударные кратеры зачастую являются самыми примечательными деталями рельефа планет и их спутников. Кроме того, они  весьма наглядно свидетельствуют о  бурном прошлом Солнечной системы и сотрясавших ее катаклизмах:  ведь диаметры самых больших кратеров вполне сопоставимы с диаметрами тел, на которых они находятся.
Сразу стоит отметить, что далеко не во всех случаях у нас есть подтверждение того, что кратер действительно возник в ходе столкновения. Вот, скажем, лунный Океан Бурь – заполненное застывшей лавой образование, имеющее размер 2500 километров и площадь в 4 000 000 квадратных километров. Многие считают, что оно в своей основе имеет ударное происхождение — но пока что это лишь одна из гипотез.Итак, крупнейший подтвержденный кратер в Солнечной системе, это марсианская  равнина Утопии (Utopia Basin или Utopia Planitia), имеющая диаметр в 3300 километров и находящаяся в северном полушарии красной планеты.Если кому-то интересно, каковы размеры крупнейшего неподтвержденного кратера в Солнечной системе, то ответ  – 10 600 на 8 500 километров. Таковы размеры Северного полярного бассейна (North Polar Basin или Borealis Basin), который тоже находится на красной планете.Как нетрудно догадаться, это вытянутое образование находится большей частью в северном полярном регионе Марса и занимает примерно 40% (!) площади планеты. Если бассейн действительно является ударным кратером, то его породило столкновение с телом, имеющим диаметр по разным оценкам от 1600 до 2700 километров – своего рода марсианский аналог мегаимпакта, который как гласит популярная теория, в далеком прошлом могла пережить Земля.Правда, в отличии от нашей планеты, для Марса это столкновение (если конечно оно было) по всей видимости закончилось куда хуже – ведь в отличии от нашей планеты, Марс сейчас это практически мертвое в геологическом плане тело. Хотя 4 миллиарда лет назад все по всей видимости было по другому. Кто знает, может последствия данного гипотетического столкновения и являются одной из причин того, почему Марс сейчас выглядит именно так?Второе место в списке самых крупных подтвержденных ударных кратеров держит бассейн Южный полюс — Эйткен, имеющий диаметр приблизительно 2500 километров и наибольшую глубину в 13 километров и находящийся на дальней стороне Луне. С Земли можно наблюдать лишь внешний край этого образования, неофициально известный как горы Лейбница.Следующие два кратера в нашем списке находятся на Марсе. Первый из них называется равнина Эллады (Hellas Planitia). Это образование имеет максимальный размер 2300 километров, а его поверхность лежит на 9 километров ниже окружающей возвышенности. Равнина Эллады является крупнейшим подтвержденным ударным  кратером в Солнечной системе, который можно визуально наблюдать с Земли.Второй называется равнина Аргир (Argyre Planitia). Это образование имеет максимальный размер 1800 километров и глубину в 5 километров по отношению к окружающей его местности.От Марса к Меркурию, ибо именно там находится следующий в нашем списке кратер. Он называется Равнина Жары (Caloris Basin) и его диаметр составляет 1550 километров – это почти треть диаметра самой планеты. Считается, что создавшее его тело должно было иметь диаметр минимум в 100 километров.
Снова на Марс. Равнина Исиды (Isidis Planitia) – четвертый по величине подтвержденный кратер красной планеты, имеющий диаметр 1500 километров. Учитывая размеры Марса, я думаю вы можете себе представить сколько ему досталось во времена молодости Солнечной системы.Находящееся на Луне Море Дождей имеет диаметр в 1140 километров и представляет собой отличный пример ударной структуры которую можно наблюдать невооруженным глазом. Но куда лучше – в бинокль или телескоп.От спутника Земли к спутнику Сатурна. Япет представляет собой весьма необычное тело, обладающее рядом уникальных особенности. Например, ведущее полушарие Япета чёрное, как копоть, а ведомое  блестит почти столь же ярко, как свежевыпавший снег. Другая уникальная особенность Япета — ряд горных хребтов и отдельных вершин, который тянется вдоль его экватора и известен как стена Япета.А еще на Япете находится целый ряд весьма приличных (если сравнивать с его 1500 километровым диаметром) кратеров, крупнейшим из которых является 580 километровый кратер Торжис.

По сравнению со всеми вышеперечисленными гигантами, кратер Вальхалла на Каллисто может показаться не слишком впечатляющим: его размер составляет “всего” 360 километров. Однако, вокруг Вальхалла располагаются гребни в виде концентрических колец, чей радиус достигает 1900 километров – они занимаю площадь, превышающую площадь Китая. Это крупнейший кратер такого вида в Солнечной системе.
На Каллисто находится еще несколько подобных ударных структур. Вторая по величине называется Асгард. Данная система концентрических колец имеет диаметр 1600 километров.А что же самые крупные твердые тела Солнечной системы – Венера и Земля? В случае с Венерой, значительная часть ее поверхности геологически крайне молода и имеет возраст не более 500 миллионов лет. Тогда произошло некое событие, в результате которого практически вся планета была залита потоками лавы, которые фактически уничтожили все следы древних столкновений (все вышеперечисленные выше кратеры очень старые и вероятнее всего образовались во времена тяжелой поздней бомбардировки примерно 4 миллиарда лет назад). Потому, на поверхности Венеры крайне мало ударных кратеров. Крупнейший из них – кратер Мид – имеет диаметр всего 270 километров.Что касается Земли, то наличие океанов и тектоника плит привело к тому, что большинство следов старых столкновений было благополучно уничтожено эрозией и погребено под слоем осадочных пород. Крупнейший из подтвержденных земных кратеров находится в Южной Африке и называется Вредефорт. Его диаметр составляет 300 километров.Крупнейший неподтвержденный кратер находится в район Земли Уилкса, в Антарктиде и скрыт ледяным щитом. Его возможный диаметр оценивается в 500 километров.Разумеется, это примерный список и уже в следующем году в него могут быть внесены в серьезные изменения. В конце концов, если на том же  астероиде Веста были обнаружены 500 километровые кратеры, то кто знает, что может найтись на Плутоне, Хароне и Церере?

Источник: kiri2ll.livejournal.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.