Реферат: Марс

Марс, как и Земля, асимметричен. Южная половина планеты пониженная, но сюда вдаётся с юга плоскогорье Фарсида с высочайшими горами - Олимпом на западной окраине и ещё тремя в центре. На восток от Фарсиды тянется долина Маринеров - тектонический разлом длиной около 5000 км. Южная часть Марса повышенная, но здесь есть глубокий бассейн Эллада [Жарков, Мороз, 2000]. Антипод Фарсиды - возвышенность Аравия [Судьбу Марса решал вулкан? 2002].

Возвышенность Фарсида, которая находится в южной половине планеты, занимает часть западного полушария. Её высота - 10 км, площадь 30 млн. км2. Вокруг Фарсиды существует кольцо аномалий силы тяжести. Фарсиду окружает глубокая корытообразная долина - трог. С Фарсиды стекали основные реки Марса. Извержения вулканов Фарсиды в нойскую эпоху (3,8 - 3,5 млрд. лет назад) могли привести к выбросу воды и углекислого газа, из-за чего мог быть глобальный океан глубиной 120 м и атмосфера с давлением 1,5 бар [Судьбу Марса решал вулкан? 2002].

Вероятно, во время катастрофических наводнений влага с возвышенного Южного полушария переносилась в северные низины, и эти короткоживущие потоки в сотни раз превосходили Амазонку - самую мощную реку Земли [Вибе, 2001]. Марс мог быть "живым" в начале своего существования, а позднее оживать в результате отдельных мощных извержений (выделение сразу очень большого количества углекислого газа) или от удара метеоритов с тем же эффектом: углекислый газ - парниковый эффект - тепло - таянье мерзлоты - реки - океан Бореалис - жизнь [На Марсе были океаны, 1992]. Раз на Марсе в прошлом было много незамёрзшей воды (причём не только вблизи экватора), температура на планете должна была повышаться в некоторых местах до 25 градусов Цельсия за счёт парникового эффекта. Для этого с учётом удалённости от Солнца нужна довольно плотная атмосфера. Такая атмосфера почти совсем не выпускала бы тепло, но теоретически должна была задерживать не менее 95% света. Это означает, что на Марсе было тепло, но довольно темно. Тем не менее, жизнь на планете могла быть, причём не только в океане, но и на суше. Марс, таким образом, мог в те далёкие времена (4 миллиарда лет назад) даже более подходить для жизни, чем Земля, где живые существа должны были скрываться от жёсткого солнечного излучения под слоем океанской воды [Марс был гостеприимнее Земли, 1998].

На Марсе, как уже говорилось, имеется два типа долинных систем [Марченко, 1997]:

древние извилистые долины с густой сетью ветвящихся притоков, которые возникли 4 - 3,7 млрд. лет назад, когда на Марсе были океаны и дожди; пример - Ниргал Валлис;

более молодые долины - крупные, широкие и почти прямые, но без густой сетки притоков; они возникли 3 - 0,5 млрд. лет назад в условиях близких к современным при катастрофических и внезапных излияниях подземных вод; примеры - долина Ареса и долина Тиу.

Совсем недавно "Mars-Global-Surveyer" сфотографировал удивительное "Чёрное озеро". Оно расположено на дне метеоритного кратера. Видимо, это место когда-то заливалось водой, и отложился тёмный осадок. Видны чёткая береговая линия и следы водной эрозии на стенках кратера ["Чёрное озеро" на Марсе, 1998]. Естественно предположить, что при ударе астероида вечная мерзлота растаяла и на какое-то время заполнила дно кратера. Ледяным мог быть и сам астероид.

Марсианская стратиграфия базируется на разделении поверхности на 3 системы [Марченко, 1997]:

древнюю - ноахидскую (как лунные материки),

среднюю - гемперийскую,

молодую - амазонийскую.

Можно рассмотреть эти системы на примере предполагаемой эволюции устья долины Арес, так как именно туда недавно села американская геолого-разведывательная станция "Mars Pathfinder". Долина Арес при ширине от 25 до 225 км вытянута на 2000 км, то есть по длине близка к Днепру, а по ширине и предполагаемой мощности потока соответствует Амазонке. Начинается она на южных равнинах в так называемых хаосах, где, вероятно, при выносе подземного материала просели блоки поверхности, и тянется на север к низменности [Марченко, 1997].

Предполагается, что:

в ноахидское время на месте будущего устья Арес был сильно кратерированный материк (из ударной брекчии и очень древней лавы);

ближе к концу ноахидского времени вещество подверглось интенсивной водной эрозии: севернее возникла низменность, появился перепад высот, началось разрушение уступа водой, склоновыми процессами и, возможно, мерзлотными процессами; в результате этого древняя возвышенность у края плато распалась на отдельные плато, холмы и их кольца на месте древних ударных кратеров; тогда были извилистые долины с сетью притоков, но они не сохранились;

в самом конце ноахидского и (или?) в начале гесперийского времени пространство между останцами древнего плато заполнилось материалом соседних приподнятых равнин, лавовыми трещинными излияниями и т.п.;

в середине гесперийского времени южнее произошёл катастрофический сброс воды, в результате которого возникла долина Арес; сначала первые потоки блуждали по древним возвышенностям, а затем соединились и сосредоточились в долине Арес;

во второй половине гесперийского времени при следующем катастрофическом паводке долина углубилась, дельтовые осадки прорезались новыми протоками;

в позднегесперийское и (или?) раннеамазонийское время при последнем паводке все предыдущие долинные образования были прорезаны мощным потоком;

в остальное время возникали только эоловые (ветровые) отложения и новые ударные кратеры [Марченко, 1997].

Ниже приводятся первые результаты работы "Марсианского следопыта", в основном, подтвердившие эту картину:

химический состав грунта (пыли) в устье долины Арес такой же, как в местах посадки "Викингов", так как ветер перемешивает пыль в пределах всей планеты;

химический состав камней отличается от марсианских метеоритов, найденных на Земле; это застывшая лава, которая походит на состав земных базальтовых андезитов (базальты есть на многих телах Солнечной системы, а андезиты были известны только на Земле, где они возникают в зонах столкновения литосферных плит; значит, и на Марсе в прошлом была такая субдукция, или андезиты могут возникать и как-то иначе);

камни темнее пыли; если ветер сдувает пыль, то с Земли или с марсианской орбиты будет видно тёмное пятно;

распределение камней по размеру такое же, как в земных отложениях, связанных с катастрофическими паводками;

есть конгломераты, а также окатанные водой валуны и гальки, которые возникли задолго до катастрофического паводка, когда вода текла постоянно;

на некоторых снимках видны дюны, и это означает, что есть не только пыль, но и песок (более крупные частицы);

марсианская пыль содержит магнитные частицы со средним размером в один микрон (они налипли на магнит, который был виден в поле зрения телекамеры);

уточнённый момент инерции Марса говорит о ядре радиусом от 1300 до 2000 м (но это и так знали);