Долины Маринер

Долины Маринер на Марсе

Долины Маринер (лат. Valles Marineris)^[1][2], или Долины Маринера^[3] — гигантская система каньонов на Марсе. Названа в честь американской космической программы «Маринер» после того, как аппарат Маринер-9 обнаружил каньоны в 1971—1972. Долины Маринер расположены к юго-востоку от провинции Фарсида^[2] и тянутся вдоль экватора.

Основные характеристики

Долины Маринер

Долины Маринер имеют длину 4500 км (четверть окружности планеты), ширину — 200 км и глубину — до 11 км. Эта система каньонов превышает знаменитый Большой каньон в 10 раз по длине, в 7 — по ширине и в 7 — по глубине, и является самой большой в Солнечной системе.

Долины Маринер разделяют на несколько регионов. На западе это лабиринт Ночи^[1][2], восточнее находятся каньоны Титона и Ио, затем — Мелас и Офир, затем Копрат, Ганг, Эос и Капри переходящий в хаосы (районы разрушенного рельефа), оканчивающиеся в равнине Хриса^[1][2].

Формирование

Топографический вид Долин Маринер. Построен по данным альтиметрии, полученным лазерным высотомером MOLA, который установлен на спутнике Марса «Mars Global Surveyor». На нём видны: Пропасть Копрат, Чёрная пропасть вверху снимка, Пропасть Кандор в верхней правой области кадра и часть Пропасти Козерога — в нижней области изображения.

Топографическая карта Долин Маринер, построенная по данным лазерного высотомера MOLA

Большинство исследователей полагают, что долины Маринер образовались на ранних этапах формирования Марса в результате остывания планеты. Ширина каньонов со временем увеличилась в результате эрозии. Возможно долины Маринер сформировались в результате процесса, схожего с появлением рифтового разлома в Восточной Африке.

Ранее высказывалось множество других теорий о формировании долин Маринер. Первоначально превалировала гипотеза о том, что это часть системы марсианских каналов, однако с постройкой во второй половине XX века мощных телескопов от этой идеи пришлось отказаться. В 1970-е годы полагали, что каньоны образовались в результате водной эрозии либо термокарстовой активности, связанных с таянием вечной мерзлоты. Эта гипотеза тоже признана неудовлетворительной. Кроме того, в 1972 была высказана идея о том, что Долина Маринера сформировалась в результате ухода подповерхностной магмы.

Образование долин Маринер, возможно, связано с формированием расположенной по соседству провинции Фарсида и извержениями гигантских вулканов, находящихся в ней. Ещё одна гипотеза связывает появление долин Маринер с падением гигантского метеорита.

Лабиринт Ночи, возможно, сформировался под воздействием воды или углекислоты, которая могла бурно извергаться на поверхность с переходом в жидкое и газообразное состояние. Немного к югу от той точки, где Лабиринт переходит в гигантские каньоны, расположен кратер Аудеманс^[1][2]. Удар метеорита в этом месте мог растопить лёд и/или твёрдую углекислоту. К северу от кратера в долинах Маринер имеется местность с бороздками и выемками, образовавшимися, как полагают, при перемещении льда или жидкости. Здесь же находятся небольшие конусообразные горы, предположительно — потухшие вулканы.

Регион Хриса, вероятно, образовался при мощном наводнении.

Регионы долин Маринер

Лабиринт Ночи

Лабиринт Ночи

Лабиринт Ночи находится с западного края долин Маринер, к северу от плато Сирия, к востоку от вулкана горы Павлина^[1][2]. Это сильно изрезанная местность с каньонами, идущими в разных направлениях.

Долины и каньоны проходят между массивными блоками, состоящими в своей основе из древних материалов. Однако верхний трещиноватый слой большинства блоков имеет, вероятно, более позднее вулканическое происхождение (ассоциируемое с вулканами в провинции Фарсида). Стенки блоков состоят из сплошного, однородного материала. Поверхность между блоками местами гладкая, местами неровная. Неровная поверхность в большей степени характерна для восточной части Лабиринта. Возможно неровности связаны с ветровыми наносами поверх неоднородного ландшафта и эрозией, возможно это обломки стенок. Гладкие участки могли образоваться подобно речным наносам (при течении жидкости) либо в результате ветряных наносов.

Местности, схожие с лабиринтом Ночи, как правило, находятся в районе истоков высохших русел (такой регион исследовал, в частности, Mars Pathfinder). Образование таких «лабиринтов» связывают с выносом пород при катастрофических наводнениях.

Орбитальный модуль Викинга-1 сделал снимок, на котором водяные облака над Лабиринтом довольно точно повторяют его структуру. Причины этого до сих пор обсуждаются в научном сообществе.

Каньоны Титона и Ио

Короткие долины на южном склоне Ио.

Пропасть Ио, видимая с Спутника разведки Марса.

Ио начинается на северной оконечности кратера Аудеманс и тянется на восток. Каньон Титона расположен севернее, параллельно Ио. Внутри Ио (немного ближе к южной стене) проходят горы Герьон. Дно Ио состоит из материала оползней со склонов каньона. Предполагается, что когда-то каньон был у́же и глубже, однако со временем стенки разрушались с заполнением каньона обвалившейся породой. Дно каньона не имеет кратеров и следов эрозии. Стенки Ио (в основном южная сторона) прорезаны короткими долинами меридионального направления. Эти долины напоминают образования на земном Колорадо около Большого Каньона, сформировавшиеся в результате выхода подземных вод и последующей эрозии.

Каньон Титона похож на Ио, но есть и различия. В частности, на стенках нет такого количества долин, а некоторые участки дна имеют следы ветровой эрозии (предположительно эрозии подвергается выпавший вулканический пепел).

Местность между каньонами Титона и Ио покрыта лавой и наслоениями, связанными с расширением провинции Фарсида.

Каньоны Мелас, Офир и Кандор

Каньоны Офир (в верхней части картинки) и Кандор (на переднем плане). Это составное изображение было составлено по снимкам Викинга. Размер области — 800 км

Следующая часть долин Маринер состоит из трёх каньонов (с севера на юг): Мелас, Офир и Кандор. Мелас — восточное продолжение Ио, Кандор — продолжение каньона Титона, Мелас — овал внутри Кандор. Все три каньона соединяются.

Дно этих расщелин имеет существенный перепад высот.

Дно Мелас покрыто, как полагают, вулканическим пеплом, подвергшимся ветровой эрозии. Кроме того, оно состоит из материала разрушившихся стенок. Вдоль склонов Мелас лежит обвалившаяся порода.

В Мелас расположена самая глубокая точка на Марсе — 11 км ниже окружающей долину поверхности.

Дно между Мелас и Кандор имеет борозчатую поверхность. Это может объясняться наносами и другими особенностями, связанными с перемещением льда или жидкости. Здесь же имеется много материала вулканического происхождения в том числе со следами ветровой эрозии. Встречаются также пики, состоящие из той же породы, что и стенки каньона.

Каньон Копрат

Слоистый склон Копрат

Далее к востоку система каньонов переходит в каньон Копрат, очень похожий на Ио и Титона. Особенностью Копрат является наличие в восточной части наносов, а также ветрового воздействия. Кроме того, на склонах Копрат, как и у Ио, видны слоистые отложения, причём у Копрат они более выражены. Эти отложения предшествовали образованию долин Маринер и предполагалось, что они имеют осадочное происхождение. После получения данных Mars Global Surveyor высказывались гипотезы, что слоистость образовалась благодаря наслоениям вулканического происхождения либо в результате нахождения на дне бассейнов с жидкой или замёрзшей водой. Выдвигалось также предположение о ветровых наносах, однако вряд ли ветровой материал является доминирующим в этих слоистых отложениях. Кроме того, замечено, что верхние слои, как правило, гораздо тоньше нижних, что может объясняться их разным происхождением.

Слоистость на дне Копрат

Слоистость обнаружена также на дне Копрат. На Земле такого рода структуры образуются из осадочных пород, которые постепенно накапливаются на дне больших водоёмов. Точно также слоистые пласты на Марсе могут состоять из осадочных пород, образовавшихся на дне древних озёр и морей. Однако исследователи призывают относиться к этой гипотезе с осторожностью, поскольку слоистая структура может быть обязана своим появлением совершенно иным процессам. Тем не менее, из-за возможной связи между ископаемыми остатками живых организмов и водой, пласты, подобные изображённым здесь, представляются наиболее подходящих местом для будущих поисков жизни на Марсе.

Анализ слоистых структур помогает понять раннюю геологическую историю Марса.

Каньоны Эос и Ганг

Далее к востоку расположены Эос и Ганг. В восточной части Эос имеются обтекаемые полосы и бороздки. Предположительно они образовались под воздействием потоков жидкости. Ганг является «отростком» Эос. Дно Ганга состоит, в основном, из наносных отложений (материал которых происходит из разрушающихся стен).

Равнина Хриса

Далее к востоку долины Маринер переходят в равнину Хриса, где высаживался Викинг-1. Хриса расположена лишь на километр выше самой нижней точки долин Маринер. Здесь имеется хаотичная местность, напоминающая структуру в восточной части штата Вашингтон. На земле эта структура образовалась в плейстоцене, вероятно, в результате катастрофических наводнений при прорывах ледниковой «дамбы» водами озера Миссула. И в Хрисе и в Вашингтоне имеются слезовидные «острова», длинные протоки, плоские поверхности на разных уровнях.

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4 5} Бурба Г.А. Номенклатура деталей рельефа Марса. — М.: Наука, 1981. — 85 с. — 1000 экз.
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Карта Марса масштаба 1:20 000 000 с названиями на русском языке, составлена МИИГАиК в 1982 году
3. ↑ Атлас планет земной группы и их спутников. — М.: Издательство МИИГАиК, 1992. — 208 с.

См. также

• Агатодемон — «канал», открытый Персивалем Лоуэллом. Ныне ассоциирован с западной частью долины.
• Каньон Северный — крупный каньон в районе северной полярной шапки Марса.

Литература

• Cattermole, Peter Mars: The Mystery Unfolds. — Terra Publishing, 2001.
• Hoffman, Nick White Mars: A New Model for Mars’ Surface and Atmosphere Based on CO2. — Academic Press, 2000.
• Howard, Kochel and Holt; Sapping Features of the Colorado Plateau: A Comparative Planetary Geology Field Guide; NASA; 1988.
• Witbeck, Tanaka and Scott, Geologic Map of the Valles Marineris Region, Mars; USGS I-2010; 1991.

Ссылки

• Снимки долин Маринер на Google.Mars
• Компьютерная симуляция полёта над долинами Маринер