Valles Marineris ( / ˈ v æ l ɪ s m ær ɪ ˈ n ɛər ɪ s / ; [1] латинское слово Mariner Valleys , названное в честь марсианского орбитального аппарата Mariner 9 1971–72 годов, который его обнаружил) представляет собой систему каньонов , которая проходит вдоль поверхности Марса к востоку от региона Тарсис . [2] Длиной более 4000 км (2500 миль), шириной 200 км (120 миль) и глубиной до 7 км (23000 футов) [3] [4] Валлес Маринерис является крупнейшим каньоном в Солнечной системе . [5]
Долина Маринерис расположена вдоль экватора Марса, на восточной стороне выступа Тарсиды , и простирается почти на четверть окружности планеты. Система каньонов начинается на западе от Noctis Labyrinthus ; на восток идут Титоний и Иус касмата , затем Мелас , Кандор и Офир касмата, затем Копрат касма , затем Ганг , Капри и Эос касмата; наконец, он впадает в область отводящего канала , содержащую хаотичный ландшафт , который заканчивается в бассейне Chryse Planitia .
Недавно было высказано предположение, что Валлес Маринерис представляет собой большую тектоническую «трещину» в марсианской коре. [6] [7] Большинство исследователей сходятся во мнении, что она образовалась по мере утолщения коры в районе Тарсиса на западе и впоследствии расширилась в результате эрозии. Около восточных склонов разлома, по-видимому, есть каналы, которые могли быть образованы водой или углекислым газом . Также было высказано предположение, что Валлес Маринерис — это большой канал, образовавшийся в результате эрозии лавы, стекающей со склона горы Павонис . [8]
Сегодня наиболее общепринятая теория состоит в том, что Валлес Маринерис была образована рифтовыми разломами , которые позже расширились за счет эрозии и разрушения стенок рифта, подобно тому, как образовался Восточно-Африканский рифт . Считается, что формирование Долины Маринерис тесно связано с образованием Фарсидского выступа . Выступ Тарсиды формировался от Ноахского до позднегесперианского периода Марса в три этапа.
Первый этап представлял собой сочетание вулканизма и изостатического поднятия ; вскоре, однако, вулканизм нагрузил кору до такой степени, что кора больше не могла выдерживать дополнительный вес Фарсиса, что привело к повсеместному образованию грабонов в возвышенных регионах Тарсиса. Вторая стадия состояла из усиления вулканизма и потери изостатического равновесия ; очаги вулканизма больше не находились под Фарсисом, создавая очень большую нагрузку. Наконец, кора не смогла удержать Фарсис, и образовались радиальные трещины, в том числе в Валлес Маринерис. Третий этап в основном состоял из большего количества вулканов и ударов астероидов. Кора, уже достигшая точки разрушения, просто осталась на месте, и образовались более молодые вулканы. Вулканизм Тарсиды включал в себя магму очень низкой вязкости , образующую щитовые вулканы, подобные вулканам цепи Гавайских островов , но, поскольку на Марсе в настоящее время существует незначительная активная тектоника плит или вообще ее нет, активность горячих точек привела к очень длительной истории повторных извержений вулканов одновременно. пятна, создающие некоторые из крупнейших вулканов в Солнечной системе, в том числе самый большой, гору Олимп . [9]
Оползни оставили многочисленные отложения на дне Долины Маринерис и способствовали ее расширению. Возможными причинами оползней являются землетрясения, вызванные тектонической активностью или ударными событиями. Оба типа событий высвобождают сейсмические волны, которые ускоряют землю на поверхности и под ней. Марс гораздо менее тектонически активен, чем Земля, и марсотрясения вряд ли могли вызвать сейсмические волны необходимой силы. [10] Самые крупные кратеры на Марсе датируются поздней тяжелой бомбардировкой , произошедшей от 4,1 до 3,8 миллиардов лет назад (ноахийский период), и старше оползневых отложений в Долине Маринерис. Однако три кратера (включая кратер Оудеманс ) были идентифицированы на основании их близости и более позднего возраста как те, образование которых могло вызвать некоторые оползни. [10]
Теории об образовании Валлес Маринерис с годами изменились. [11] Идеи 1970-х годов заключались в водной эрозии или термокарстовой деятельности, то есть таянии вечной мерзлоты в ледниковом климате. Активность термокарста, возможно, сыграла свою роль, но водная эрозия является проблематичным механизмом, поскольку жидкая вода не может существовать в большинстве современных условий поверхности Марса, которые обычно испытывают около 1% атмосферного давления Земли и температурный диапазон 148 К (-125 ° C; - от 193 ° F) до 310 К (37 ° C; 98 ° F). Однако многие учёные сходятся во мнении, что жидкая вода текла по поверхности Марса в прошлом, когда атмосферные условия были другими. В то время Валлес Маринерис, возможно, был расширен за счет проточной воды. Другая гипотеза Макколи, выдвинутая в 1972 году, заключалась в том, что каньоны образовались в результате выхода из-под поверхности магмы. Примерно в 1989 году была предложена теория образования путем разрыва под напряжением.
Лабиринт Ноктис , расположенный на западном краю рифтовой системы Валлес Маринерис, к северу от Сирийского плоскогорья и к востоку от горы Павонис , представляет собой беспорядочную местность, состоящую из огромных блоков, сильно раздробленных. Здесь также есть каньоны, идущие в разных направлениях, окружающие большие блоки старой местности. Большая часть верхних частей блоков сложена более молодым трещиноватым материалом, предположительно вулканического происхождения, связанным с выпуклостью Тарсис. Остальные вершины состоят из более древнего трещиноватого материала, который, как полагают, также имеет вулканическое происхождение, но отличается от более молодого материала большей неровностью и большим количеством ударных кратеров. Стороны блоков сложены из неразделенного материала, который считается породой фундамента. Пространство между блоками состоит в основном из шероховатого или гладкого напольного материала. Грубый материал пола, как правило, находится в восточной части Лабиринта Ноктиса и, как полагают, представляет собой обломки стен или, возможно, эоловые образования, покрывающие неровный рельеф и оползни. Считается, что гладкий материал пола состоит из речных или базальтовых материалов и/или эоловых элементов, покрывающих в остальном неровную и беспорядочную местность. [12] Местности, такие как Лабиринт Ноктиса, обычно встречаются в начале каналов оттока, подобных тому, который исследовался миссией «Патфайндер» и ее марсоходом «Соджорнер». Предполагается, что они являются местом нисходящего блока разлома, связанного с выносом грунтовой жидкости в результате катастрофических паводков. [13] Жидкость может представлять собой либо углекислый лед и газ, либо воду, либо лаву. Гипотеза о вовлечении лавы связана с предположением о том, что Noctis Labyrinthus напрямую связан с лавовыми трубками на склоне горы Павонис. [8]
Далее к востоку от Аудеманса параллельно друг другу расположены Иус и Титоний хасмата, Иус на юге и Титоний на севере. Иус — более широкий из двух, ведущий к Мелас-Касме. В центре Иуса есть хребет по имени Герион Монтес, состоящий из неразделенной скалы фундамента. Дно Иус Часма в основном состоит из нетронутого оползневого материала, не сильно разрушенного кратерами или эрозией. Южная стена Иуса и в меньшей степени северная стена имеют множество коротких долин, тянущихся примерно перпендикулярно линии ущелий. Эти долины имеют короткую переднюю кромку с выступающей головкой, очень похожую на особенности, наблюдаемые на плато Колорадо возле Гранд-Каньона , которые появляются в результате истощения грунтовых вод . (Театральная голова означает, что сверху вершина долины имеет четко выраженную U-образную форму). Долина расширяется за счет продолжающейся эрозии и обрушения стены. [14] Титонийовая казема очень похожа на Иус, за исключением того, что на южной стороне у нее отсутствуют элементы подрыва и она содержит небольшую часть материала, похожего на элементы гладкого пола, за исключением того, что это похоже на пеплопад, который подвергся эрозии. ветром. Между двумя каньонами поверхность состоит из более молодого трещиноватого материала — потоков лавы и разломов от расширения земной коры Тарсисского выступа . [12]
Следующая часть долины Маринерис на востоке представляет собой три ущелья: с юга на север — это ущелья Мелас , Кандор и Офир . Мелас находится к востоку от Иуса, Искренность — к востоку от Титония, а Офир выглядит как овал, переходящий в Искренность. Все три часмы соединены. Дно Мелас-Касмы примерно на 70% моложе массивного материала, который, как полагают, представляет собой вулканический пепел, поднятый ветром в эоловые образования. Он также содержит грубый материал пола, образовавшийся в результате эрозии стен каньона. Кроме того, в этих центральных пропастях есть часть пола, которая выше остальной части пола, скорее всего, образовавшаяся в результате продолжающегося падения другого материала пола. По краям Меласа также много скользкого материала, как это видно на Ius и Tithonium chasmata. [12]
Материал дна системы каньонов между Кандором и Меласской пропастью рифленый. Это интерпретируется как аллювиальные отложения и/или материал, который разрушился или сжался в результате удаления льда или воды. Есть также части более древнего и более молодого массивного материала дна вулканокластического происхождения, разделенные по возрасту только распределением кратеров. Также существует травленый массивный материал пола, который похож на более молодой и старый массивный материал, за исключением того, что на нем имеются следы ветровой эрозии. Есть также несколько шпилей из цельного материала, состоящего из того же материала, что и стены каньона. [12]
Дальше на восток система каньонов упирается в каньон Копрат , очень похожий на каземы Иуса и Титония. Копрат отличается от Иуса тем, что его восточная оконечность содержит аллювиальные отложения и эоловый материал [12] и, как и Юс, имеет слоистые отложения, хотя отложения в Копратской каземе выражены гораздо более четко. Эти отложения предшествуют системе Валлес Маринерис, что позволяет предположить, что эрозия и осадочные процессы позже прорезались системой Валлес Маринерис. Новые данные Mars Global Surveyor предполагают, что происхождение этих слоев — это либо просто череда оползней , один над другим, вулканического происхождения, либо это может быть дно бассейна с жидким или твердым водяным льдом, что позволяет предположить, что периферийные каньоны Системы Valles Marineris когда-то могли быть изолированными озерами, образовавшимися в результате эрозионного обрушения. Другим возможным источником слоистых отложений может быть перенос ветром, но разнообразие слоев позволяет предположить, что этот материал не является доминирующим. Обратите внимание, что только верхние слои тонкие, в то время как нижние слои очень большие, что позволяет предположить, что нижние слои состояли из массы разрушенной породы, а верхние слои происходят из другого источника. [15] Некоторые из этих слоев, возможно, были перенесены на пол в результате оползней, в которых слои остались полунетронутыми, однако слоистая часть выглядит сильно деформированной с утолщающимися и утончающимися слоями, имеющими множество складок, как видно на изображении MOC. #8405. Эта сложная местность также может быть просто размытыми отложениями древнего марсианского озера и выглядеть сложной, потому что все, что у нас есть, — это вид с воздуха, подобный геологической карте, и недостаточно данных о высоте, чтобы увидеть, горизонтальны ли пласты.
Около 60 ° з.д. находится самая глубокая точка системы Валлес Маринерис (а также ее самая низкая точка по высоте) на высоте 11 км (36 000 футов) ниже окружающего плато. Отсюда к востоку есть уклон вверх примерно на 0,03 градуса, прежде чем он достигнет каналов оттока, а это означает, что если вы выльете жидкость в эту часть каньона, она образоват озеро глубиной 1 км (3300 футов), а затем выльется в сторону северные равнины. [16]
Поле из более чем 100 ямчатых конусов на дне каждны Копрат было интерпретировано как набор небольших магматических шлаковых или туфовых конусов с соответствующими потоками лавы. Датирование кратеров указывает на то, что они имеют возраст от среднего до позднего амазонского периода , примерно от 200 до 400 миллионов лет. [17] [18]
Дальше на восток лежат каземы Эоса и Ганга . Западное дно Эос-Касмы в основном состоит из травленого массивного материала, состоящего из вулканических или эоловых отложений, позже размытых марсианским ветром. Восточная оконечность ущелья Эос имеет большую площадь обтекаемых полос и продольных борозд. Это интерпретируется как отложения плато, высеченные ручьями, и материал, переносимый и отложившийся текущей жидкостью. Каньон Ганг — это ответвление каньона Эос в общем направлении с востока на запад. Дно Ганга в основном состоит из аллювиальных отложений со стен каньона. [12]
К востоку от Эоса и Ганга Валлес Маринерис впадает в область Хрис на северных равнинах Марса на высоте всего 1 км (3300 футов) над самой глубокой точкой Долины Маринерис в Мелас-Касме. Области оттока северных равнин похожи на местность, наблюдаемую на месте посадки Mars Pathfinder . Земным аналогом этих каналов оттока на Земле могли бы стать скалы восточного Вашингтона . Восточные скалы Вашингтона являются результатом неоднократных катастрофических наводнений из-за образования ледяной плотины в истоке озера Миссула в позднем плейстоцене . Ледяная плотина на какое-то время блокировала воду, но когда она прорвалась, лед всплыл на поверхность последовавшего наводнения, и обширные территории были лишены верхнего слоя почвы и растительности, оставив большую бесплодную территорию с «капельными» островами, продольными канавками. и террасированные окраины. Многие из этих особенностей также наблюдаются в марсианских каналах оттока, но в большем масштабе. [19]
Отток происходит последовательно через несколько регионов хаотической местности, Aurorae Chaos и Hydraotes Chaos , и, наконец, через Симуд-Валлес и Тиу-Валлес в Хрис-Планитию. [13] [20]
Интерактивная карта изображений глобальной топографии Марса . Наведите указатель мыши твоя мышьна изображение, чтобы увидеть названия более 60 выдающихся географических объектов, и щелкните, чтобы перейти к ним. Цвет базовой карты указывает на относительные высоты , основанные на данных лазерного альтиметра Mars Orbiter , установленного на Mars Global Surveyor НАСА . Белый и коричневый цвета обозначают самые высокие высоты (от +12 до +8 км ); за ним следуют розовые и красные (от +8 до +3 км ); желтый это0 км ; зеленый и синий — это более низкие высоты (вплоть до−8 км ). Оси — широта и долгота ; Отмечаются полярные регионы .
