Vastitas Borealis (латыни«северная пустошь»)[1]— крупнейшийнизменныйрегионМарса. Оно находится в северных широтах планеты и окружаетсеверную полярную область. [2]Vastitas Borealis часто называют простосеверными равнинами,северными низменностямиили северным полярнымэргом[3]Марса. Равнины лежат на 4–5 км ниже среднего радиуса планеты и имеют центр на 87 ° 44'N 32 ° 32'E / 87,73 ° N 32,53 ° E / 87,73; 32.53 . [4]Небольшая часть Vastitas Borealis достигает уровня ниже 65° с.ш.
Регион был назван Эженом Антониади , который отметил отчетливую особенность альбедо северных равнин в своей книге «Планета Марса» (1930). Название было официально принято Международным астрономическим союзом в 1973 году. [5]
Хотя это и не является официально признанным объектом, Северный полярный бассейн занимает большую часть низменностей северного полушария Марса. [6] [7] В результате Vastitas Borealis находится в пределах Северного полярного бассейна, а Utopia Planitia , еще один очень большой бассейн, примыкает к нему. Некоторые ученые предположили, что в какой-то момент истории Марса равнины были покрыты гипотетическим океаном , и были предложены предполагаемые береговые линии для его южных окраин. Сегодня эти пологие равнины отмечены хребтами, невысокими холмами и редкими кратерами. Vastitas Borealis заметно более ровный, чем аналогичные топографические районы на юге.
В 2005 году космический корабль «Марс-Экспресс» Европейского космического агентства сфотографировал значительное количество водяного льда в кратере в регионе Ваститас Бореалис. Условия окружающей среды в районе этого объекта подходят для того, чтобы водяной лед оставался стабильным. Это было обнаружено после наложения замороженного углекислого газа, сублимированного в начале лета в Северном полушарии, и считается, что он остается стабильным в течение марсианского года. [8]
A NASA probe named Phoenix landed safely in a region of Vastitas Borealis unofficially named Green Valley on 25 May 2008 (in the early Martian summer). Phoenix landed at 68.218830°N 234.250778°E.[9] The probe, which will remain stationary, collected and analyzed soil samples in an effort to detect water and determine how hospitable the planet might once have been for life to grow. It remained active there until winter conditions became too harsh around five months later.[10]
Unlike some the sites visited by the Viking and Pathfinder landers, nearly all the rocks near the Phoenix landing site on Vastitas Borealis are small. For about as far as the camera can see, the land is flat, but shaped into polygons. The polygons are between 2–3 m in diameter and are bounded by troughs that are 20 to 50 cm deep. These shapes are caused by ice in the soil reacting to major temperature changes.[11] The top of the soil has a crust. The microscope showed that the soil is composed of flat particles (probably a type of clay) and rounded particles. When the soil is scooped up, it clumps together. Although other landers in other places on Mars have seen many ripples and dunes, no ripples or dunes are visible in the area of Phoenix. Ice is present a few inches below the surface in the middle of the polygons. Along the edge of the polygons the ice is at least 8 inches deep. When the ice is exposed to the Martian atmosphere it slowly disappears.[12] In the winter there would be accumulations of snow on the surface.[13]
Results published in the journal Science after the Phoenix mission ended reported that chloride, bicarbonate, magnesium, sodium, potassium, calcium, and possibly sulfate were detected in the samples. The pH was narrowed down to 7,7 ± 0,5 . Обнаружен перхлорат (ClO 4 ) – сильный окислитель. Это было значительное открытие. Это химическое вещество потенциально может быть использовано в качестве ракетного топлива и в качестве источника кислорода для будущих колонистов. При определенных условиях перхлорат может препятствовать жизни; однако некоторые микроорганизмы получают энергию из вещества (путем анаэробного восстановления). Химическое вещество при смешивании с водой может значительно снизить температуру замерзания, подобно тому, как соль наносится на дороги, чтобы растопить лед. Перхлорат сильно притягивает воду; следовательно, он мог бы вытягивать влагу из воздуха и производить небольшое количество жидкой воды на Марсе сегодня. [14] Овраги, которые распространены в некоторых районах Марса, возможно, образовались в результате таяния льда перхлоратом и вызывающего эрозию воды почвы на крутых склонах. [15] Две серии экспериментов показали, что почва содержит 3–5% карбоната кальция. Когда образец медленно нагревался в термическом анализаторе и анализаторе выделяющихся газов (TEGA), пик возникал при 725 °C, что и произошло бы, если бы присутствовал карбонат кальция. Во втором эксперименте кислоту добавляли в образец почвы в Лаборатории влажной химии (WCL), в то время как pH-электрод измерял pH. Поскольку pH повысился с 3,3 до 7,7, был сделан вывод о присутствии карбоната кальция. Карбонат кальция изменяет текстуру почвы, цементируя частицы. Наличие карбоната кальция в почве может быть более благоприятным для форм жизни, поскольку он буферизует кислоты, создавая более благоприятный для жизни уровень pH. [16]
Большая часть поверхности Vastitas Borealis покрыта узорчатым грунтом. Иногда земля имеет форму многоугольников. Спускаемый модуль «Феникс» предоставил крупный план рельефной поверхности земли в форме многоугольников . В других местах на поверхности имеются невысокие холмики, расположенные цепочками. Некоторые ученые сначала назвали эти особенности рельефом отпечатков пальцев, потому что многие линии были похожи на чьи-то отпечатки пальцев. [17] Подобные особенности как по форме, так и по размеру встречаются в наземных перигляциальных регионах, таких как Антарктида. Полигоны Антарктиды образуются в результате многократного расширения и сжатия почвенно-ледяной смеси из-за сезонных изменений температуры. При попадании сухой почвы в трещины забиваются песчаные клинья, которые усиливают этот эффект. В результате этого процесса образуются полигональные сети трещин под напряжением. [18]
Весной появляются различные формы, потому что иней исчезает с поверхности, обнажая подлежащую темную почву. Также кое-где пыль выбрасывается в виде гейзероподобных извержений, которые иногда называют «пауками». Если дует ветер, материал образует длинную темную полосу или веер.
Ледники составляли большую часть наблюдаемой поверхности на больших территориях Марса. Считается, что большая часть территории в высоких широтах все еще содержит огромное количество водяного льда. [20] В марте 2010 года учёные опубликовали результаты радиолокационного исследования местности под названием Deuteronilus Mensae , в ходе которого были обнаружены обширные свидетельства наличия льда, лежащего под несколькими метрами каменных обломков. Лед, вероятно, отложился в виде снегопада во время более раннего климата, когда полюса были больше наклонены. [21] Некоторые объекты Vastitas Borealis считаются древними ледниками, как показано на рисунках ниже.
Там, где ледяная шапка обнажается в определенных местах, обнаруживается, что она содержит много слоев. Некоторые показаны на картинке ниже.
Посадочный модуль «Феникс» в течение нескольких месяцев предоставил наблюдения за погодой из Море Бореум. Скорость ветра колебалась от 11 до 58 км в час. Обычная средняя скорость составляла 36 км в час. [22] Самая высокая температура, измеренная во время миссии, составила –19,6 °C, а самая низкая – –97,7 °C. [23] Наблюдались пылевые дьяволы. [24]
На снимках Феникса были замечены перистые облака, из которых образовался снег . Облака образовались на уровне в атмосфере около -65 °C, поэтому облака должны были состоять из водяного льда, а не из углекислого льда , поскольку температура образования углекислого льда намного ниже — менее −120 °С. Сейчас считается, что в результате миссии в этом месте скопился водяной лед (снег). [13]
Ученые полагают, что водяной лед ночью переносился вниз снегом. Утром он сублимировался (перешел прямо из льда в пар). В течение дня конвекция и турбулентность перемешивали его обратно в атмосферу. [13]
Интерпретация данных, переданных с корабля «Феникс» , была опубликована в журнале Science . Согласно данным экспертной оценки, было подтверждено наличие водяного льда и то, что в недавнем прошлом на этом участке был более влажный и теплый климат. Обнаружение карбоната кальция в марсианской почве заставляет ученых полагать, что в геологическом прошлом это место было влажным или влажным. Во время сезонных или более длительных суточных циклов вода могла присутствовать в виде тонких пленок. Наклон Марса меняется гораздо сильнее, чем Земля; следовательно, вероятны периоды более высокой влажности. [25]
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 .
![Дюны Олимпийской равнины, вид HiRISE. MRO обнаружил здесь гипс.[19]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/38/Dunes_in_Olympia_Planum.jpg/1280px-Dunes_in_Olympia_Planum.jpg)
