Четырехугольник Mare Tyrrhenum охватывает область от 225° до 270° западной долготы и от 0° до 30° южной широты на Марсе . Скиапарелли назвал область в честь Тирренского моря Земли , которое находится между Италией и Сицилией. Впоследствии регион был переименован в Mare Tyrrhena после того, как фотографии с космического корабля показали, что это старая, кратерированная равнина, а не море. Здесь находится большой вулкан Tyrrhenus Mons , один из старейших и, возможно, самых сложных вулканов на Марсе. [2] [3] Самый большой кратер Mare Tyrrhenum — Гершель . Долина Ликус и горы Аузония — другие важные особенности региона.
Фосса на Марсе
Большие впадины (длинные узкие углубления) называются ямками на географическом языке, используемом для Марса. Желоба образуются, когда кора растягивается до тех пор, пока не разорвется. Растяжение может быть вызвано большим весом близлежащего вулкана. Ямки/кратеры-ямки обычны вблизи вулканов в системе вулканов Тарсис и Элизиум. [4] Впадина часто имеет два разлома, при этом средняя часть движется вниз, оставляя крутые скалы по бокам; такая впадина называется грабеном . [ 5] Озеро Джордж , на севере штата Нью-Йорк , представляет собой озеро, которое находится в грабене. Исследования показали, что на Марсе разлом может быть глубиной до 5 км, то есть разлом в породе опускается до 5 км. Более того, трещина или разлом иногда расширяется или дилатируется. Это расширение приводит к образованию пустоты с относительно большим объемом. Когда материал соскальзывает в пустоту, образуется кратер-ямка или цепочка кратеров-ямок. У кратеров-ям нет ободков или выбросов вокруг них, как у ударных кратеров. На Марсе отдельные кратеры-ямы могут объединяться, образуя цепочки или даже впадины, которые иногда имеют фестончатые края. [6] Были предложены и другие идеи относительно образования ям и кратеров-ям. Есть доказательства того, что они связаны с дайками магмы . Магма может двигаться под поверхностью, разрушая скалу и, что еще важнее, таяние льда. В результате на поверхности образуется трещина. Ямчатые кратеры нечасто встречаются на Земле. Воронки , где земля проваливается в яму (иногда в центре города), напоминают ямчатые кратеры на Марсе. Однако на Земле эти дыры вызваны растворением известняка , в результате чего образуется пустота. [6] [7] [8] У горы Тиррен есть несколько красивых ям и кратеров-ям, связанных с ней. Эти особенности легко видны на изображении галереи ниже, полученном с помощью HiRISE .
Знание местоположений и механизмов образования кратеров и впадин важно для будущей колонизации Марса, поскольку они могут быть резервуарами воды. [9]
Плотность ударных кратеров используется для определения возраста поверхности Марса и других тел Солнечной системы. [10] Чем старше поверхность, тем больше на ней кратеров. Формы кратеров могут выявить наличие подземного льда.
Территория вокруг кратеров может быть богата минералами. На Марсе тепло от удара плавит лед в земле. Вода из тающего льда растворяет минералы, а затем откладывает их в трещинах или разломах, которые образовались при ударе. Этот процесс, называемый гидротермальным изменением, является основным способом образования рудных залежей. Территория вокруг марсианских кратеров может быть богата полезными рудами для будущей колонизации Марса. [11]
Впадина на дне кратера, как видно HiRISE в программе HiWish . Эта сцена увеличена на следующих двух изображениях.
Крупный план углубления на дне кратера, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Крупный план западного края кратерной впадины, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Дюны в кратере, как их видит HiRISE в рамках программы HiWish. Некоторые из этих дюн — барханы .
Дюны среди кратеров, как видно HiRISE в рамках программы HiWish. Некоторые из этих дюн являются барханами . Исследование, опубликованное в Icarus, заявило, что дюны в кратере Хершеля сдвинулись на 0,8 м за промежуток времени в 3,7 земных года. Также было установлено, что рябь дюн сдвинулась на 1,1 м за этот период времени. Другие дюны могут демонстрировать схожее количество движения. [12]
Гидротермальные особенности в Ауки
Кратер Ауки демонстрирует сети хребтов, которые, как полагают, являются свидетельством гидротермальных процессов, произошедших после удара. Удары разрушают горные породы и создают огромное количество тепла. На Марсе это тепло может привести к таянию льда, а затем образовавшаяся вода будет перемещаться через трещины, которые образуются во время удара. Эта вода в конечном итоге будет откладывать минералы. Минеральные отложения могут стать очевидными, когда окружающая почва подвергнется эрозии. Отложения, образованные таким образом, более устойчивы к эрозии.
Исследователи предположили, что эти гидротермальные эффекты должны быть обычным явлением на Марсе. [13] Хребты, обнаруженные в центре Ауки и вокруг него, являются доказательством. Этот кратер содержит хребты, которые могли быть образованы после трещин, образовавшихся при ударе. Используя инструменты на Mars Reconnaissance Orbiter, они обнаружили минералы смектит , кремний , цеолит , серпентин , карбонат и хлорит, которые распространены в гидротермальных системах, вызванных ударом на Земле. [14] [15] [16] [17] [18] [19] Другие доказательства пост-ударных гидротермальных систем на Марсе от других ученых, которые изучали другие марсианские кратеры. [20] [21] [22]
Топографическая карта, показывающая местоположение кратера Ауки и других близлежащих объектов. Цвет показывает высоту.
Общий вид Ауки, показанный CTX
Крупный план центральной части Ауки, полученный с помощью HiRISE. Стрелка указывает на хребты. Песчаные дюны находятся в верхней части изображения.
Крупный план хребтов с предыдущего снимка HiRISE. Стрелка указывает на гребень в форме буквы X.
Крупный план центральной части Auki, показывающий хребты со стрелкой. Изображение представляет собой увеличенное изображение предыдущего изображения HiRISE.
Каналы
Существует огромное количество доказательств того, что вода когда-то текла в речных долинах и каналах на Марсе. Изображения изогнутых каналов были видны на снимках с марсианского космического корабля, датируемых началом 1970-х годов с орбитального аппарата Mariner 9. [23] [24] [25] [26] Vallis (множественное число valles ) — латинское слово, обозначающее долину . Оно используется в планетарной геологии для обозначения особенностей рельефа на других планетах, включая то, что могло быть старыми речными долинами, которые были обнаружены на Марсе, когда зонды впервые были отправлены на Марс. Орбитальные аппараты Viking произвели революцию в наших представлениях о воде на Марсе ; огромные речные долины были обнаружены во многих областях. Камеры космического корабля показали, что потоки воды прорвали плотины, прорезали глубокие долины, размыли канавки в коренной породе и прошли тысячи километров. [27] [28] [29] Некоторые долины на Марсе ( Mangala Vallis , Athabasca Vallis , Granicus Vallis и Tinjar Valles) явно начинаются в грабене. С другой стороны, некоторые из крупных каналов оттока начинаются в заваленных щебнем низких областях, называемых хаосом или хаотическим ландшафтом. Было высказано предположение, что огромное количество воды было захвачено под давлением под толстой криосферой (слоем мерзлой земли), а затем вода внезапно высвободилась, возможно, когда криосфера была нарушена разломом. [30] [ необходима цитата ] [31]
Маленький извилистый канал в русле более крупного канала. Вода, вероятно, размыла два канала в разное время. Изображение с HiRISE в рамках программы HiWish.
Канал в Ausonia Mensa , как его видит HiRISE в рамках программы HiWish
Канал, как его видит HiRISE в рамках программы HiWish
Линейные сети хребтов
Линейные сети хребтов встречаются в различных местах на Марсе внутри и вокруг кратеров. [32] Хребты часто выглядят как в основном прямые сегменты, которые пересекаются в виде решетки. Они имеют сотни метров в длину, десятки метров в высоту и несколько метров в ширину. Считается, что удары создали трещины на поверхности, которые позже служили каналами для жидкостей. Жидкости скрепляли структуры. С течением времени окружающий материал был размыт, тем самым оставляя твердые хребты. Поскольку хребты встречаются в местах с глиной, эти образования могут служить маркером глины, для образования которой требуется вода. [33] [34] [35] Вода здесь могла поддерживать прошлую жизнь в этих местах. Глина также может сохранять окаменелости или другие следы прошлой жизни.
Линейная сеть хребтов, как ее видит HiRISE в рамках программы HiWish
Широкий вид нескольких групп линейных хребтов, полученных с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Крупный план изогнутых хребтов, как их видит HiRISE в программе HiWish. Примечание: это увеличенное изображение предыдущего изображения.
Увеличенный вид хребтов с предыдущего снимка, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Крупный план хребтов, с предыдущего изображения, как видно HiRISE в программе HiWish. Стрелки указывают на переломы в хребте
Блоки, вероятно, образовались после разломов в хребтах, как видно с помощью HiRISE в рамках программы HiWish.
Широкий вид на сети хребтов, как видно с HiRISE в рамках программы HiWish. Части этого увеличены на следующих трех изображениях.
Детальный вид хребтовых сетей, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Детальный вид хребтовых сетей, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Увеличенное изображение сетей хребтов, полученных с помощью HiRISE в рамках программы HiWish. Поскольку некоторые хребты находятся на дне впадины, они могут быть из более низкого слоя.
Дюны
Песчаные дюны были обнаружены во многих местах на Марсе. Наличие дюн показывает, что на планете есть атмосфера с ветром, поскольку для нагромождения песка дюнам нужен ветер. Большинство дюн на Марсе черные из-за выветривания вулканической породы базальта . [ 36] [37] Черный песок можно найти на Земле на Гавайях и на некоторых тропических островах южной части Тихого океана. [38]
Песок распространен на Марсе из-за старости поверхности, которая позволила камням превратиться в песок. Было замечено, что дюны на Марсе перемещаются на много метров. [39] [40]
Некоторые дюны перемещаются. В этом процессе песок движется вверх по наветренной стороне, а затем падает вниз по подветренной стороне дюны, таким образом заставляя дюну двигаться к подветренной стороне (или скользящей поверхности). [41]
При увеличении изображений на поверхности некоторых дюн на Марсе видны волны. [42] Они вызваны катящимися и подпрыгивающими песчинками по наветренной поверхности дюны. Отскакивающие зерна имеют тенденцию приземляться на наветренной стороне каждой ряби. Зерна не отскакивают очень высоко, поэтому их несложно остановить.
Дюны, как их видит HiRISE в рамках программы HiWish
Детальный вид дюн, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Крупным планом, цветное изображение дюн, как их видит HiRISE в программе HiWish. На поверхности дюн видна рябь.
Дюны, как их видит HiRISE в рамках программы HiWish
Детальный вид дюн, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Широкий вид дюн среди небольших кратеров, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Крупный план дюны, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Слои
Во многих местах на Марсе скалы расположены слоями. Скалы могут образовывать слои разными способами. Вулканы, ветер или вода могут создавать слои. [43]
Широкий обзор многослойных объектов, как это видно на HiRISE в рамках программы HiWish
Многоуровневые функции, как их видит HiRISE в рамках программы HiWish
Многослойные объекты, как их видит HiRISE в программе HiWish. Стрелки показывают, где находятся некоторые слои.
Многоуровневые функции, как их видит HiRISE в рамках программы HiWish
Слои в кратере, как их видит HiRISE в рамках программы HiWish
Слои, как их видит HiRISE в программе HiWish
Колончатая расшивка
Потоки лавы иногда остывают, образуя большие группы более или менее одинаковых по размеру колонн. [44] [45] Эти стыки были замечены на Марсе. [46]
Широкий вид кратера, имеющего столбчатую трещиноватость, которая видна на увеличенных снимках ниже. Снимок сделан с помощью HiRISE.
Стенка кратера с колоннообразным соединением в месте расположения коробки. Колоннообразные соединения хорошо видны на увеличенном изображении ниже. Снимок сделан с помощью HiRISE.
Крупный план стены кратера с обозначенной столбчатой трещиноватостью. Снимок сделан с помощью HiRISE.
Тирренская гора, как ее видит HiRISE и как ее предложил школьный астрономический клуб Эхсана Санаи в Йезде, Иран. Щелкните по изображению, чтобы увидеть превосходный вид на цепи кратеров и концентрические особенности вокруг вулкана.
Широкий вид на хребты, которые в основном изогнуты. Фото сделано с помощью HiRISE в рамках программы HiWish.
В основном изогнутые хребты. Фото сделано HiRISE в программе HiWish.
Гребни разного размера, некоторые из них, обозначенные стрелками, прямые. Фото сделано с помощью HiRISE в программе HiWish.
В основном изогнутые хребты. Фото сделано HiRISE в программе HiWish.
Хребты, некоторые из которых, похоже, имеют слои. Фото сделано с помощью HiRISE в рамках программы HiWish.
Широкий обзор линейных объектов, как это видно с HiRISE в рамках программы HiWish
Детальный вид линейных объектов, полученных с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Цветное изображение линейных объектов крупным планом, полученное с помощью HiRISE в программе HiWish
Оползень, зафиксированный HiRISE в рамках программы HiWish
Кратер, как его видит HiRISE в рамках программы HiWish. Кажется, пол немного опустился.
Выбросы в кратере, полученные с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
Трещиноватое дно кратера, полученное с помощью HiRISE в рамках программы HiWish
^ Дэвис, ME; Батсон, RM; Ву, SSC «Геодезия и картография» в Kieffer, HH; Jakosky, BM; Snyder, CW; Matthews, MS, редакторы. Mars. University of Arizona Press: Tucson, 1992.
^ Хартманн, В. 2003. Путеводитель по Марсу. Workman Publishing. Нью-Йорк, Нью-Йорк.
^ Карр, М. 2007. Поверхность Марса. Cambridge University Press. Нью-Йорк. ISBN 978-0-521-87201-0
^ Скиннер, Дж., Л. Скиннер и Дж. Каргель. 2007. Переоценка гидровулканизма на основе восстановления поверхности в районе Галаксия Фоссае на Марсе. Лунная и планетарная наука XXXVIII (2007)
^ "HiRISE | Кратеры и цепи кратеров-ямок на равнине Хриса (PSP_008641_2105)".
^ ab Wyrick, D., D. Ferrill, D. Sims, and S. Colton. 2003. Распределение, морфология и структурные ассоциации марсианских цепей кратеров-ям. Lunar and Planetary Science XXXIV (2003)
^ Феррилл, Д., Д. Вайрик, А. Моррис, Д. Симс и Н. Франклин. 2004. Дилатационный сдвиг и образование цепочек ям на Марсе 14:10:4-12
^ «Камни, ветер и лед: путеводитель по марсианским ударным кратерам».
^ «Индианский университет в Блумингтоне».
^ Кардинале, М., С. Сильвестро, Д. Вазд, Т. Майклс, М. Бурк, Г. Комацу, Л. Маринанджели. 2016. Современная эоловая активность в кратере Гершеля, Марс. Icarus: 265, 139-148.
^ Осински, Г. и др. 2013. Гидротермальные системы на Земле и Марсе, образовавшиеся в результате ударов. Icarus: 224, 347-363.
^ Карроццо, Ф. и др. 2017. Геология и минералогия кратера Ауки, Тиррена Терра, Марс: возможная пост-импульсная гидротермальная система. 281: 228-239
^ Луазо, Д. и др. 2012. Характеристика гидратированных силикатных обнажений в Тирренской Земле, Марс: значение для истории изменений Марса. Икар: 219, 476-497.
^ Наумов, М. 2005. Основные черты систем гидротермальной циркуляции, созданных в результате воздействия: минералогические и геохимические данные. Геофлюиды: 5, 165-184.
^ Ehlmann, B., et al. 2011. Доказательства низкосортного метаморфизма, гидротермальных изменений и диагенеза на Марсе из филлосиликатных минеральных ассоциаций. Clays Clay Miner: 59, 359-377.
^ Осински, Г. и др. 2013. Гидротермальные системы, образовавшиеся в результате ударов на Земле и Марсе. Icarus: 224, 347-363.
^ Швенцер, С., Д. Кринг. 2013. Минералы изменений в гидротермальных системах, образованных в результате удара – Изучение изменчивости вмещающих пород. Icarus: 226, 487-496.
^ Marzo, G., et al. 2010. Доказательства гидротермализма на Марсе, вызванного гесперийским ударом. Icarus: 667-683.
^ Мангольд, Н. и др. 2012. Гидротермальные изменения в позднегесперианском ударном кратере на Марсе. 43-й выпуск Lunar and Planetary Science. #1209.
^ Tornabene, L., et al. 2009. Параавтохтонные мегабрекчии и возможные свидетельства гидротермальных изменений, вызванных ударом, в кратере Холден, Марс. 40-й LPSC. #1766.
^ Бейкер, В. 1982. Каналы Марса. Издательство Техасского университета, Остин, Техас.
^ Бейкер, В., Р. Штром, Р., В. Гулик, Дж. Каргель, Г. Комацу, В. Кале. 1991. Древние океаны, ледяные щиты и гидрологический цикл на Марсе. Nature 352, 589–594.
^ Карр, М. 1979. Формирование особенностей марсианских наводнений путем высвобождения воды из ограниченных водоносных горизонтов. J. Geophys. Res. 84, 2995–300.
^ Komar, P. 1979. Сравнение гидравлики потоков воды в марсианских каналах оттока с потоками аналогичного масштаба на Земле. Icarus 37, 156–181.
^ Хью Х. Киффер (1992). Марс. Издательство Университета Аризоны. ISBN978-0-8165-1257-7. Получено 7 марта 2011 г.
^ Рэйберн, П. 1998. Раскрытие секретов Красной планеты Марс. Национальное географическое общество. Вашингтон, округ Колумбия.
^ Мур, П. и др. 1990. Атлас Солнечной системы. Mitchell Beazley Publishers NY, NY.
^ Карр, М. 1979. Формирование особенностей марсианских наводнений путем высвобождения воды из ограниченных водоносных горизонтов. J. Geophys. Res. 84: 2995-3007.
^ Ханна, Дж. и Р. Филлипс. 2005. Тектоническое давление водоносных горизонтов при формировании долин Мангала и Атабаска на Марсе. LPSC XXXVI. Аннотация 2261.
^ Хед, Дж., Дж. Мастард. 2006. Дайки брекчии и кратерообразные разломы в ударных кратерах на Марсе: эрозия и обнажение на дне кратера диаметром 75 км на границе дихотомии, Метеорит. Наука о планете: 41, 1675-1690.
^ Мангольд и др. 2007. Минералогия региона Нилиских ямок по данным OMEGA/Mars Express: 2. Водные изменения земной коры. Дж. Геофиз. Рез., 112, номер документа: 10.1029/2006JE002835.
^ Mustard et al., 2007. Минералогия региона Нили Фоссэ с данными OMEGA/Mars Express: 1. Древний ударный расплав в бассейне Исидис и последствия перехода от нойского периода к гесперианскому, J. Geophys. Рез., 112.
^ Mustard et al., 2009. Состав, морфология и стратиграфия Ноахской коры вокруг бассейна Исидис, J. Geophys. Рез., 114, номер документа:10.1029/2009JE003349.
^ "HiRISE | Дюны и перевернутые кратеры в Аравийской Земле (ESP_016459_1830)".
^ Майкл Х. Карр (2006). Поверхность Марса. Cambridge University Press. ISBN978-0-521-87201-0. Получено 21 марта 2011 г.
^ «Песчаные дюны — явления ветра — DesertUSA».
↑ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine: «Отчет о марсоходе Curiosity (15 декабря 2015 г.): первый визит в марсианские дюны». YouTube . 15 декабря 2015 г.
^ "Текучие пески Марса". 9 мая 2012 г.
^ Намовиц, С., Стоун, Д. 1975. Науки о Земле: мир, в котором мы живем. American Book Company. Нью-Йорк.
^ NASA.gov
^ "HiRISE | Научный эксперимент по визуализации высокого разрешения". Hirise.lpl.arizona.edu?psp_008437_1750 . Получено 04.08.2012 .
^ "Колончатая расчлененность". 15 апреля 2010 г.
^ Бейтс, Р. и Дж. Джексон (ред.) 1976. Словарь геологических терминов. Doubleday, Нью-Йорк.
^ Макьюэн, А. и др. 2017. Марс: первозданная красота Красной планеты. Издательство Университета Аризоны. Тусон.
^ Мортон, Оливер (2002). Картографирование Марса: наука, воображение и рождение мира . Нью-Йорк: Picador USA. стр. 98. ISBN0-312-24551-3.
^ "Онлайн-атлас Марса". Ralphaeschliman.com . Получено 16 декабря 2012 г. .
^ "PIA03467: Широкоугольная карта Марса MGS MOC". Фотожурнал. NASA / Лаборатория реактивного движения. 16 февраля 2002 г. Получено 16 декабря 2012 г.
Дальнейшее чтение
Лоренц, Р. 2014. Шепчущие о дюнах. Планетарный отчет: 34, 1, 8-14
Лоренц, Р., Дж. Цимбельман. 2014. Дюнные миры: как переносимый ветром песок формирует планетарные ландшафты. Springer Praxis Books / Геофизические науки.
Внешние ссылки
Видео высокого разрешения Шона Дорана, на котором запечатлен пролет части северной части центрального четырехугольника Тирренского моря, включая долину Тинто и плато Аментес (продолжается через экватор в четырехугольник Аментес )
Викискладе есть медиафайлы по теме четырехугольника Тирренского моря .