Четырехугольник Тарсис — одна из 30 четырехугольных карт Марса, используемых Геологической службой США (USGS) в исследовательской программе Astrogeology . Четырехугольник Тарсис также называют MC-9 (Mars Chart-9). [1] Название Тарсис относится к земле, упомянутой в Библии. Возможно, это место старого города Тартесс в устье Гвадалквивира . [2]
Четырехугольник охватывает область от 90° до 135° западной долготы и от 0° до 30° северной широты на Марсе и содержит большую часть возвышенности Тарсис . Плато примерно такой же высоты, как земная гора Эверест, и примерно такой же по площади, как вся Европа. Тарсис содержит группу крупных вулканов. Гора Олимп является самой высокой. [3]
Внутри четырехугольника находятся два крупнейших ударных кратера — Пойнтинг и Парос .
Тарсис — земля великих вулканов . Олимп — самый высокий из известных вулканов в Солнечной системе; он в 100 раз больше любого вулкана на Земле. Аскрийский холм и Павонис имеют по меньшей мере 200 миль в поперечнике и возвышаются более чем на шесть миль над плато , на котором они находятся, а плато находится на высоте от трех до четырех миль над нулевой высотой Марса. [4] Павонис, средний в ряду из трех вулканов, находится почти в самом центре экватора. Монс — это термин, используемый для обозначения большой возвышенной структуры. Толус примерно такой же, но меньше. Патера более плоская и похожа на вулкан с очень большим отверстием. На самом деле патера образуется, когда вершина вулкана обрушается, потому что его магматическая камера пуста. Кратерное озеро Орегон образовалось таким образом. Несколько вулканов образуют прямую линию в поднятии Тарсис. Два основных находятся в четырехугольнике Тарсуса: Аскрийский холм и Павонис. Было высказано предположение, что это результат движения плит, которое на Земле создает острова вулканической дуги. [5] [6] [7] [8] [9]
Хотя на Марсе и в других местах есть много вулканов, не было никаких свидетельств недавней вулканической активности, даже на очень низком уровне. Исследование, опубликованное в 2017 году, не обнаружило активного выброса вулканических газов в течение двух последовательных марсианских лет. Они искали выделение серосодержащих химикатов с помощью спектрометров. [10]
Некоторые ученые утверждают, что Тарсис оказал большое влияние на климат Марса. Вулканы выделяют большое количество газа при извержении. Обычно это водяной пар и углекислый газ . По некоторым оценкам, количество газа, выброшенного в атмосферу, достаточно, чтобы сделать ее толще земной. Кроме того, воды, выброшенной вулканами, могло быть достаточно, чтобы покрыть весь Марс на глубину 120 метров. Парниковый эффект углекислого газа повышает температуру планеты, удерживая тепло в форме инфракрасного излучения . Вулканические извержения на Тарсисе могли сделать Марс более похожим на Землю в прошлом. Марс мог когда-то иметь гораздо более плотную и теплую атмосферу. Возможно, там были океаны и/или озера. [3]
Четырехугольник Тарсиды также является домом для больших впадин (длинных узких впадин), называемых ямками на географическом языке, используемом для обозначения Марса. Ямки в этой области — это Ulysses Fossae , Olympica Fossae , Ceraunius Fossae и Tractus Fossae . Эти впадины образуются, когда корка растягивается до разрыва. Растяжение может произойти из-за большого веса близлежащего вулкана. Исследования показали, что вулканы Тарсиса стали причиной большинства крупных ямок на Марсе. Напряжение, вызвавшее образование ямок и других тектонических особенностей, сосредоточено в Noctis Labyrinthus , на 4 ю.ш. и 253 восточ.д. Но со временем центр несколько сместился. [11] [12] Ямы/кратеры часто встречаются вблизи вулканов в системе вулканов Тарсис и Элизиум. [13] Впадина часто имеет два разрыва, при этом средняя часть движется вниз, оставляя крутые скалы по бокам; такая впадина называется грабеном . [ 14] Исследования показали, что на Марсе разлом может быть глубиной до 5 км, то есть разрыв в породе идет вниз до 5 км. Более того, трещина или разлом иногда расширяется или дилатируется. Это расширение приводит к образованию пустоты с относительно большим объемом. Когда материал сползает в пустоту, кратер или яма кратерные цепочки. Ямочные кратеры не имеют ободков или выбросов вокруг них, как ударные кратеры. На Марсе отдельные ямы-кратеры могут объединяться, образуя цепочки или даже впадины, которые иногда имеют зубцы. [15] Были предложены и другие идеи для образование ям и кратеров. Есть данные, что они связаны с дайками магмы. Магма может двигаться под поверхностью, ломая скалу и, что еще важнее, растапливая лед. В результате на поверхности образуется трещина. Кратеры-ямы не распространены на Земле. Карстовые воронки , где земля проваливается в яму (иногда в центре города) напоминают кратеры на Марсе. Однако на Земле эти дыры вызваны растворением известняка , что приводит к образованию пустоты. [15] [16]
Знание местоположений и механизмов образования кратеров и впадин важно для будущей колонизации Марса, поскольку они могут быть резервуарами воды. [17]
Некоторые ученые видят доказательства того, что ледники существуют на многих вулканах Фарсиды, включая Olympus Mons, Ascraeus Mons и Pavonis Mons. [11] [18] [19] Возможно, ледники Ceraunius Tholus в прошлом даже растаяли, образовав временные озера. [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26]
Тарсис, возможно, был местом расположения гигантского ледяного щита. [27] [28] [29] [30] [31] Это произошло в позднегесперианский период. Он мог быстро растаять из-за таких событий, как вулканизм или удары, и это могло способствовать образованию северного океана. [32] [33] [34] [35] Некоторые исследователи предположили, что потоки лавы покрыли ледяную шапку, тем самым заставив ее довольно быстро растаять. Вода могла создать каналы оттока вокруг Тарсиса. [36]
На некоторых снимках ниже показаны темные полосы: на склонах больших блоков слева от Tharsis Tholus , на Ceraunius Fossae и на Olympica Fossae . Такие полосы обычны на Марсе. Они встречаются на крутых склонах кратеров, впадин и долин. Сначала полосы темные. С возрастом они светлеют. [37] Иногда они начинаются в крошечном пятне, затем распространяются и проходят сотни метров. Было замечено, что они огибают препятствия, такие как валуны. [38] Считается, что это лавины яркой пыли, которые обнажают более темный подстилающий слой. Однако для их объяснения было выдвинуто несколько идей. Некоторые из них связаны с водой или даже с ростом организмов. [39] [40] Полосы появляются в областях, покрытых пылью. Большая часть поверхности Марса покрыта пылью. Мелкая пыль оседает из атмосферы, покрывая все. Мы много знаем об этом, потому что солнечные панели марсоходов покрываются им, тем самым снижая электроэнергию. Мощность марсоходов многократно восстанавливалась ветром в виде пылевых дьяволов , очищающих панели и таким образом увеличивающих мощность. [41] Пыльные бури случаются часто, особенно когда в южном полушарии начинается весенний сезон. В это время Марс находится на 40% ближе к Солнцу. Орбита Марса намного более эллиптическая, чем у Земли. То есть разница между самой дальней точкой от Солнца и самой близкой к Солнцу точкой очень велика для Марса, но лишь незначительна для Земли. Кроме того, каждые несколько лет вся планета охвачена глобальными пылевыми бурями. Когда туда прибыл аппарат NASA Mariner 9 , сквозь пылевую бурю ничего не было видно. [42] [43] С тех пор также наблюдались и другие глобальные пылевые бури.
Исследование, опубликованное в январе 2012 года в Icarus , показало, что темные полосы были инициированы воздушными ударами метеоритов, летящих со сверхзвуковой скоростью. Группу ученых возглавлял Кайлан Берли, студент Аризонского университета . После подсчета около 65 000 темных полос вокруг места удара группы из пяти новых кратеров, были выявлены закономерности. Количество полос было наибольшим ближе к месту удара. Таким образом, удар каким-то образом, вероятно, вызвал полосы. Кроме того, распределение полос образовало узор с двумя крыльями, простирающимися от места удара. Изогнутые крылья напоминали ятаганы , изогнутые ножи. Этот узор предполагает, что взаимодействие воздушных ударов от группы метеоритов достаточно расшатало пыль, чтобы начать пылевые лавины, которые образовали множество темных полос. Сначала считалось, что причиной пылевых лавин стало сотрясение земли от удара, но если бы это было так, то темные полосы были бы расположены симметрично вокруг ударов, а не концентрировались бы в изогнутые формы.
Кратерное скопление находится около экватора в 510 милях к югу от горы Олимп , на типе рельефа, называемом образованием Медузские бороздки . Образование покрыто пылью и содержит вырезанные ветром хребты, называемые ярдангами . Эти ярданги имеют крутые склоны, густо покрытые пылью, поэтому, когда звуковой удар воздушной волны пришел от ударов, пыль начала двигаться вниз по склону. Используя фотографии с Mars Global Surveyor и камеру HiRISE на Mars Reconnaissance Orbiter НАСА , ученые обнаружили около 20 новых ударов каждый год на Марсе. Поскольку космический аппарат делал снимки Марса почти непрерывно в течение 14 лет, новые изображения с предполагаемыми недавними кратерами можно сравнить со старыми изображениями, чтобы определить, когда образовались кратеры. Поскольку кратеры были замечены на снимке HiRISE от февраля 2006 года, но не были видны на снимке Mars Global Surveyor, сделанном в мае 2004 года, столкновение произошло в этот период времени.
Самый большой кратер в скоплении имеет диаметр около 22 метров (72 фута) и близок к площади баскетбольной площадки. Когда метеорит проходил через марсианскую атмосферу, он, вероятно, раскололся; отсюда и образовалась плотная группа ударных кратеров. Темные полосы склона были замечены в течение некоторого времени, и было выдвинуто много идей для их объяснения. [44] [45]
Интерактивная карта-изображение глобальной топографии Марса . Наведите курсор твоя мышьна изображение, чтобы увидеть названия более 60 выдающихся географических объектов, и щелкните, чтобы перейти к ним. Цвет базовой карты указывает относительные высоты , основанные на данных лазерного высотомера Mars Orbiter Laser Altimeter на Mars Global Surveyor NASA . Белые и коричневые цвета указывают самые высокие высоты (от +12 до +8 км ); за ними следуют розовые и красные (от +8 до +3 км ); желтый -0 км ; зеленый и синий — более низкие высоты (до−8 км ). Оси — широта и долгота ; отмечены полярные регионы .
