Флегра -Монтес — это система эродированных массивов гесперско - нойского периода и неровной местности в средних широтах северных низменностей Марса , простирающаяся на север от возвышенности Элизиум в сторону Ваститас Бореалис на протяжении почти 1400 км (870 миль). Горные хребты разделяют большие равнинные провинции Утопия-Планития (запад) и Амазонис-Планития (восток) и были названы в 1970-х годах в честь классической особенности альбедо . Ландшафты массива окружены многочисленными параллельными морщинистыми хребтами , известными как Флегра Дорса .
Горные хребты были впервые нанесены на карту по снимкам, полученным во время программы НАСА «Викинг» в 1970-х годах, и считается, что эта территория была поднята из-за сжимающих напряжений регионального масштаба, вызванных современными образованиями вулканических провинций Элизиум и Тарсис . Недавние исследования выявили наличие обширных надвигов, ограничивающих территорию массива. С 2010-х годов исследователи предполагают наличие значительного позднего амазонского оледенения вдоль марсианских северных средних широт, ссылаясь на наличие линейных долин , лопастных обломков и концентрических кратеров . Наличие кольцевых кратеров означает, что на этих территориях могут продолжать сохраняться значительные запасы водяного льда. Особенности, интерпретируемые как озы, наблюдались на юге Флегры-Монтес. Однако было ли это оледенение локализованным или имело региональный масштаб, остается предметом дискуссий в научном сообществе.
Флегра-Монтес — это серия извилистых горных хребтов, простирающихся на северо-северо-восток от возвышенности Элизиум почти на 1400 километров (870 миль), [1] разделяющих марсианские северные низменности между равниной Утопия на западе и равниной Амазонис. Восток. Самая южная часть Флегры Монтес поднимается вверх по возвышенности Элизиум и лежит к востоку от Гекатес Толус , самого северного из главных вулканических построек вулканической провинции Элизиум. [2] Горные массивы имеют высоту до 3,4 км (11 000 футов), образуя один из самых выдающихся и обширных горных хребтов на планете. [1] Западные предгорья хребта склоняются более плавно, чем склоны его более резко уступистого восточного склона. [3] Массивы начинаются к северу от кратера Локьер и недалеко от кратера Адамс . Одна часть горной системы изолирована в районе к северу от кратера Адамс, при этом кратер Тиндалл расположен недалеко от центра хребта. Цепь массивов заканчивается примерно в 250 километрах (160 миль) к юго-юго-западу от Стокса . [4] Монтес Флегры получили название классического альбедо Флегры , которое было идентифицировано и названо греческим астрономом Эженом Мишелем Антониади в его публикации 1930 года «Планета Марса» . В 1973 году Международный астрономический союз утвердил видовое название «Флегра Монтес». [5]
Долины, простирающиеся с запада на восток, охватывают регион Флегра-Монтес простиранием, которое совпадает с ориентацией грабена к западу от гор, что позволяет предположить, что региональный тектонизм растяжения затронул этот регион Марса. Грабены этого направления также присутствуют в Galaxias Chaos и Utopia Planitia . Предполагается, что в Флегра-Монтес некоторые из этих грабенов содержат ледники, которые с тех пор уступили место потокообразным формам рельефа, называемым линейчатыми долинными насыпями (LVF). Это не считается типичным способом возникновения таких форм рельефа на Марсе. [2] Было высказано предположение, что тектоническая среда этих долин напрямую контролировалась вулканизмом с возвышенности Элизиум. [2] Флегра Дорса , флот морщинистых хребтов, простирающихся с севера на юг , проходит в основном параллельно массивам Флегры Монтес. [6] Некоторые исследователи морфологически сравнили эти хребты с извилистыми хребтами, обнаруженными на лунных морях ; они обычно распределяются там, где вулканические потоки с возвышенности Элизиум встречаются с более старыми территориями, составляющими регион Флегра-Монтес. [7] Некоторые исследователи обнаружили, что формирование этих морщинистых гребней лучше всего соответствует смоделированному глобальному полю напряжения, включающему вклады от Подъема Тарсис , Элизиума и Гекаты Толуса (считается, что он предшествовал Элизиуму Монс ). [7]
Ядро Флегры Монтес представляет собой серию извилистых массивов, которые, как предполагается, относятся к гесперианско - ноахскому периоду и представляют собой сильно деградировавший остаток северной части южного марсианского нагорья. Эти ландшафты испещрены крутыми нишами [8] и прорезаны долинами, предположительно тектонически сформированными, которые заполнены так называемыми линейными долинными заполнениями. [2] В дополнение к центральным массивам, лопастной обломочный фартук (LDA) ограничивает края массива. [8] Такие фартуки из мусора более известны своим распространением вокруг горных массивов изрезанной местности в северных средних широтах планеты. [9] Наличие этих особенностей убедительно свидетельствует о ледниковом происхождении. Некоторые исследователи предположили, что части региона Флегра-Монтес были покрыты ледником толщиной в несколько километров в позднем амазонском периоде (в течение последних нескольких сотен миллионов лет), а отступление ледника привело к образованию концентрических кратеров и очерченной долины. заполнить морфологии. При объяснении этой морфологии можно, но не обязательно, ссылаться на наличие регионального ледникового щита. Есть также свидетельства более поздних, накладывающихся друг на друга линейных долин, возникших в результате гораздо более тонких локализованных событий, подобных альпийским оледенениям, которые произошли после отступления этого чрезвычайно мощного ледникового события. [10]
Исторически исследователи предположили, что хребты Флегра-Монтес, возможно, когда-то были частью края кратера. Другие отметили отсутствие четких ударных структур и предположили, что хребты образовались в результате разломов блоков растяжения . [3] При первоначальном просмотре изображений «Маринера-9» в 1980-х годах однажды было предложено, чтобы Флегра-Монтес была единственной системой горных хребтов на Марсе, строго контролируемой тектоникой, хотя более поздние примеры чрезвычайно линейных хребтов были позже идентифицированы в пределах ямок Кларитас и высокогорье Таумасия. [11] Идея о том, что хребты Флегра-Монтес могли образоваться в результате компрессионной активности, была впервые высказана в 1990-х годах, когда исследователи определили потенциальный пояс складок и надвигов на возвышении Копратс на плато Таумасия в Фарсисе, а затем провели аналогию особенностей этой структуры. к другим хребтам планеты (включая Флегру Монтес). Параллельная природа морщинистых гребней Phlegra Dorsa рассматривалась как критический аспект этой гипотезы. Массивы Флегры Монтес также сравнивали с Аментес Рупес и Эриданией Скопулус. [12]
Норман Слип, который впервые предложил модель тектоники плит на Марсе в 1990-х годах для объяснения происхождения северных низменностей, указал, что хребет Флегра-Монтес может представлять собой физико-географическое свидетельство границы трансформных плит и разломов. Более поздние исследователи обнаружили, что его утверждение не соответствовало ориентации и типу разломов структурным особенностям, которые действительно присутствовали в этом хребте. [13]
Совсем недавно исследователи проанализировали Флегру Монтес как продукт деятельности крупной сети марсианских надвиговых разломов . Для этих предполагаемых компрессионно-тектонических структур характерен его асимметричный профиль. [1] Исследователи, предпочитающие интерпретацию надвиговых разломов, выявили девять основных надвиговых разломов, ограничивающих массивы Флегра-Монтес, как правило, на востоке. Рельефы узловатых массивов Флегры-Монтес обычно находятся на висячей стене надвигов в этом регионе. [14] В некоторых случаях наблюдаются кратеры (в том числе большой кратер Адамс в южном районе Флегра-Монтес), которые перекрывают эти предполагаемые надвиговые разломы, но не обломочные фартуки кратеров. Это убедительно свидетельствует о продолжающейся тектонической активности вдоль выявленных линий разломов. [14]
Многие кратеры в окрестностях Флегра-Монтес имеют характерную форму концентрического кратерного заполнения (CCF), в которой гребни и бороздки расположены концентрически по краю кратера. Граница каждой концентрической области заполнения имеет лопастную форму. По этой причине некоторые исследователи предложили механизм, при котором оледенение регионального масштаба начало отступать. [10]
Долины пересекают хребты Флегры и иногда в некоторой степени заняты окаймленными долинами. Эти формы рельефа представляют собой текстуры со сложным рисунком, которые, по-видимому, демонстрируют эрозионные характеристики на возвышенностях, характеристики осадконакопления в низинах и индикаторы направленного потока между ними. В некоторых долинах было обнаружено, что очерченные долинные насыпи спускаются как к восточным, так и к западным предгорьям системы горных хребтов Флегры. [2] Эти заливки иногда окаймлены бугристыми ямами (интерпретируются как рецессионные морены ) и представляют собой области, где структура потока кажется турбулентно нарушенной или кажется, что она была засыпана материалом, связанным с потоком. Изрытые поверхности имеются в большом количестве и, помимо разрушенных поверхностей, обычно связаны с деградацией ледниковой поверхности вблизи конечной точки ледника.
Вдоль этих потоков наблюдаются бороздчатые гребни, которые интерпретируются как врезанные продольными потоками, возникающими из разлагающегося выше по течению материала. В некоторых частях очерченных долинных потоков в регионе Флегра-Монтес наблюдаются извилистые хребты (интерпретируемые как озы ), которые наблюдались на Земле, когда талая ледниковая вода врезалась в ландшафты ниже по течению. Поскольку на вершинах этих очерченных долин потоков наблюдались кольцевые кратеры , это означает, что эти формы рельефа обогащены льдом. [2] Исследователи отметили, что, по крайней мере, одна крупная линейчатая долина в южном хребте Флегры, по-видимому, лишь частично заполняет ранее врезанную долину, что позволяет предположить, что линейчатые долины, наблюдаемые в Флегре-Монтес, не были связаны с первоначальным формированием этих долин. долины. [2] Предлагаемая вышеупомянутая морфология ледников была сопоставлена с наземными озами на Шпицбергене и в Ирландии . [2]
Ледниковая интерпретация источника геоморфологических особенностей Флегры Монтес требует базального таяния в таких пропорциях, которые нельзя объяснить только толщиной ледника. Это также нельзя объяснить установившимися холодными и сухими климатическими условиями позднего амазонского периода на Марсе. По этой причине исследователи использовали геотермальный тепловой поток для удовлетворения этого требования. [2]
В 1970 году Вольфганг Э. Элстон опубликовал геоморфическую карту четырехугольника Цебрения , который простирается через широкие полосы формации Ваститас Бореалис и среднеширотные северные низменности к северу от возвышенности Элизиум и каналы оттока к западу от вулканической провинции ( такие как Град Валлес ). Это первая подробная геоморфная карта, включающая провинцию Флегра-Монтес. [4]
В 1976 году Дэниел Х. Скотт и Майкл Х. Карр опубликовали глобальную геоморфическую карту Марса через Геологическую службу США в очень грубом масштабе 1:25M. Исследователи указали, что регион Флегра-Монтес мог быть частью до сих пор неопознанного ударного бассейна. [9]
В 1979 году Стив Сквайрс из Корнелльского университета отметил наличие структур, образовавшихся в результате массового истощения у Nilosyrtis Mensae и Protonilus Mensae , и обобщил этот отчет, чтобы определить то, что он назвал «лопастными фартуками обломков» на любом уступе, подверженном достаточному сезонному отложению льда. Он также утверждал, что любой лопастной фартук из обломков, ограниченный тропой узкой долины, будет проявляться как «линейчатая насыпь долины». Флегра-Монтес была отмечена, в частности, Сквайрсом как участок в северной низменности, где эти особенности были сосредоточены за пределами зон изрезанной местности. [9]
В 1985 году Джеймс Х. Мур из Университета штата Аризона опубликовал реферат для 16-й конференции по лунным и планетарным наукам (проводившейся в Вудлендсе , штат Техас ), в котором предложил интерпретации происхождения Флегры Монтес, основанные на топографических и гравитационных данных. Он отметил, что западное предгорье системы хребта, похоже, постепенно наклонялось, а восточное предгорье было ограничено откосом. Мур интерпретировал массивы Флегры-Монтес как блочные разломы , что противоречит современному пониманию того, что горы сформировались в результате процессов, связанных с ударами; Мур не обнаружил никаких признаков характерных особенностей, связанных с ударом, в окрестностях полигонов. Он приводил доводы в пользу эндогенного происхождения (а не экзогенного, основанного на ударах) из-за совмещения объекта с Элизиумом, аналогично совмещению Ямок Кларитас с возвышением Тарсис, проводя аналогию земного механизма образования с Африканским суперволном или Гавайская горячая точка . [3]
В 1986 году Дж. Линн Холл, Шон К. Соломон ( Массачусетский технологический институт ) и Джеймс У. Хед ( Университет Брауна ) смоделировали напряжения на возвышении Элизиум на основе распределения тектонических особенностей растяжения и сжатия, видимых на изображениях викингов. Затем они расширили это исследование, наложив свои данные на другие модели напряжений, созданные вокруг поднятия Тарсис, чье глобально влиятельное поле напряжений могло повлиять на любые особенности сжатия или растяжения, созданные при формировании Элизиума. Морщинистые хребты региона Флегра-Монтес, ориентированные с севера на юг, были лучше всего предсказаны с помощью наложенной модели, подготовленной исследователями с участием Тарсиса, Элизиума и Гекаты Толуса (которая, как полагают, возникла до возникновения Элизиума-Монс). [7]
В 1993 году Кеннет Л. Танака (Геологическая служба США) и Ричард А. Шульц ( Университет Невады, Рино ) опубликовали доклад на конференции, в котором описывалась серия параллельных поднятий на плато Таумасия вокруг поднятия Копратс, и были предложены на основе его геоморфологических свидетельствуют о том, что регион представлял собой складчато-надвиговый пояс. Подобные параллельные особенности сжатия наблюдались в окрестностях Флегры-Монтес, и авторы предположили, что этот регион также может быть складчато-надвиговым поясом. [12]
В 1995 году Майкл Дж. Прюис и Кеннет Л. Танака из Геологической службы США опубликовали реферат для 26-й Лунной и планетарной научной конференции, определив тектонические особенности на северных равнинах Марса, которые не соответствовали модели, основанной на тектонике плит , представленной в 1994, Норман Дж. Слип из Стэнфордского университета . Сообщалось, что ориентация Флегры Монтес соответствует модели Слипа, если предположить, что они были наложены трансформными разломами . Однако Танака и Пруис не выявили какого-либо смещения трансформации в этом регионе. Из-за параллельного характера хребтов Флегра Дорса с массивами и наличия перпендикулярных грабена (напряжений растяжения) существует сильное предположение о локализованном сжимающем напряжении с востока на запад, что противоречит предсказаниям, сделанным моделью Сна. [6]
В 2010 году Джеймс Л. Диксон, Джеймс В. Хед (Университет Брауна) и Дэвид Р. Марчант ( Бостонский университет ) охарактеризовали кратер в окрестностях Флегра-Монтес, на который наложился второй, меньший кратер. Вместо того, чтобы иметь морфологию концентрических заполнений кратеров, наблюдаемых на большей части этого региона, внутри этого второго расположенного кратера наблюдались характеристики, аналогичные характеристикам линейных долин и лопастных насыпей обломков. Эта система двойных кратеров образовалась на контакте между обломками Флегра-Монтес и формацией Ваститас Бореалис. Хотя меньший кратер расположен на краю большего кратера, морфологические характеристики очерченной долины внутри этого второго кратера предполагают, что он был заполнен богатым льдом материалом, заполняющим гораздо более глубокий бассейн. Исследователи полагают, что такая ситуация могла быть возможна только в том случае, если бы в Флегра-Монтес сохранялся период мощного километрового оледенения, и связывают формирование потока с отступанием этого ледника. Однако авторы указывают, что региональное оледенение хотя и возможно, но не требуется для объяснения наблюдаемой в этом регионе морфологии. [10]
Тезисы были представлены в 2010 году на 41-й конференции по лунным и планетарным наукам Айлиш Кресс и Джеймсом У. Хэдом ( Университет Брауна ), Роберто Сеу ( Римский университет Сапиенца ), Джеффри Плаутом и Али Сафаейнили ( Лаборатория реактивного движения ), Джеком Холтом ( Лаборатория реактивного движения ). Техасский университет, Остин ), Лилия Посиолова ( Malin Space Science Systems ) и Роджер Филлипс ( Юго-Западный научно-исследовательский институт ). Данные радара SHARAD использовались для определения диэлектрической проницаемости и подповерхностной структуры лопастных обломков к западу от массивов Флегры. Наличие кольцевых кратеров на фартуке обломков еще раз подтвердило гипотезу о том, что эти геоморфологические особенности, вероятно, представляют собой чистый лед, покрытый очень тонким слоем обломков. [8]
В 2014 году немецкие исследователи Стефан ван Гассельт, Юлия Шульц и Чилла Оргель ( Свободный университет Берлина ) представили тезисы на заседании Генеральной ассамблеи Европейского союза геонаук в Вене и на Европейском конгрессе планетарных наук в Кашкайше , Португалия , связанные с их работой по составлению карт Земли. пространственное распределение и обновление дат возраста кратеров на лопастных обломках в районе Флегра-Монтес. Возрастные даты определили возраст почти всех лопастных обломочных фартуков в пределах от 1,06 млрд лет назад (на юге) до 515 млн лет назад (на севере). Целью этой работы является выявление климатических сдвигов, вызванных наклоном , которые контролируют накопление богатого льдом материала в более высоких широтах. [15] [16]
В 2015 году Колман Галлахер ( Университетский колледж Дублина ) и Мэтью Балм ( Открытый университет ) сообщили о ряде особенностей, которые они наблюдали в очерченной долине на юге Флегры-Монтес, в первую очередь интерпретируя серию извилистых хребтов как озы в восточной части насыпи. Пьемонт. Такие формы рельефа в изобилии встречаются на Земле и обычно указывают на теплые и влажные климатические условия, которые, как известно, отсутствовали на Марсе в поздний амазонский период. Они объяснили обилие этих предполагаемых озов возле Флегра-Монтес регионально высоким геотермальным тепловым потоком. Авторы утверждают, что это первый случай, когда оз на Марсе был связан с материнским ледником. [2]
Также в 2015 году немецкие исследователи Стефан ван Гассельт, Чилла Оргель, Юлия Шульц (Свободный университет Берлина) и Анджело Пио Росси ( Бременский университет Якобса ) представили на 46-ю конференцию по лунным и планетарным наукам тезисы относительно обновленной оценки кратера. подсчитать возрастные даты в регионе Флегра-Монтес. Оценки скорости денудации были предложены для нескольких единиц, включая очерченные долины в регионе Флегра-Монтес. [17]
В 2018 году Кристиан Климчак ( Университет Джорджии ), Корбин Л. Клинг и Пол К. Бирн ( Университет штата Северная Каролина ) сообщили о сравнительной оценке восьми различных регионов Марса, которые, как считается, сформировались в результате деятельности крупных и обширных толчков. разломы, сравнивая их с земными надвиговыми поясами и некоторыми особенностями сжатия, наблюдаемыми на Меркурии . Флегра-Монтес была среди тектонически контролируемых систем, исследованных исследователями, которые выявили девять основных надвигов, ограничивающих регион. [14] Они также представили тезисы для участия в Европейском конгрессе планетарных наук в Берлине , чтобы обсудить свою недавнюю работу. [1]
