Леонид Ксанфомалити - Горные потоки и бассейны на Марсе

• Название: Горные потоки и бассейны на Марсе
• Автор: Леонид Ксанфомалити
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2009

Поиск воды и льда на Марсе. Современное состояние исследований в статье доктора физико-математических наук, сотрудника Института космических исследований (ИКИ РАН) Леонида КСАНФОМАЛИТИ.

.

---

В некоторых случаях тёмные потоки возникают вблизи верхушки изолированного холма, как на рис. 21, где возвышающаяся гора украшена многочисленными радиально направленными следами потоков разного возраста, в том числе и возникающими повторно. Вероятно, это один из лучших примеров быстрого таяния значительной изолированной массы подпочвенного льда или даже целой ледяной горы.

Как долго могут сохраняться покрытые реголитом ледяные поверхности, всё ещё неясно. Какой-то ответ могут дать бассейны, подобные показанному на рис. 18. С одной стороны, слои пыли настолько хорошо изолируют грунтовый лёд, что он может сохраняться почти неограниченно долго, с другой — имеется эндогенное (внутреннее) тепло недр, которое всё-таки постепенно лёд выплавляет. Количество выделяемого тепла в разных районах различно, так как распределение в коре планеты радиоактивных элементов — урана, тория и калия-40, распад которых создаёт значительную его часть, неравномерно.

Рис. 20. Наряду со следами свежих и старых потоков два коротких тёмных потока снова возникли у начала светлых (более старых) образований. (MGS МОС m1103547. NASA/JPL/MSSS.)

Рис. 21. Возвышенность, из под поверхности которой радиально отходят следы потоков разного возраста. (MGS МОС m0204672. NASA/JPL/MSSS.)

Рис. 22. На горном склоне в природном заповеднике Памуккале (Турция) вода термальных источников минерализуется, образуя заполненные водой чаши. Фото автора.

Рис. 23. Чаши и бассейны образуют изрезанные границы плато. Фото автора.

У марсианских бассейнов есть аналоги на Земле, особые природные образования, которые потоки порой образуют на земных горных склонах. На рис. 22 и 23 показаны такие удивительные структуры в природном заповеднике Памуккале (Турция). Здесь тёплая вода многочисленных термальных источников на горном склоне (рис. 22а), обогащённая кальциевыми гидросолями, минерализуется и создаёт расположенные каскадом чаши, заполненные водой (рис. 22b и рис. 23). Масштаб чаш иллюстрирует рис. 22с. Постепенно вода отступает (рис. 23а), образуя горизонтальные кромки на поверхности чаш. Когда источник иссякает, исчезает и вода в чашах (рис. 23Ь). Пустые чаши окаймляют плато изрезанной белой цепью (рис. 23с).

Пока никаких указаний на минеральные источники на Марсе нет. Но чаши Памуккале — это прямая морфологическая аналогия с гораздо большим бассейном изрезанной формы на рис. 18. Внешняя граница бассейна, похожая на края чаши Памуккале на рис. 23а, выделяется светлой окантовкой, вероятно, ледяной кромкой.

Рис. 24. Бассейн на дне небольшого кратера, расположенного внутри кратера Ньютона. Размер видимой части бассейна достигает 3,4 км. (MGS МОС Release No. МОС2-242. NASA/JPL/MSSS.)

Ещё один такой же бассейн, но значительно больших размеров, можно видеть на рис. 24. Он находится на дне небольшого кратера (центр 41°S, 160°W), расположенного внутри кратера Ньютон. Горизонтальная ось снимка составляет 7 км, а размер видимого участка бассейна достигает 3,4 км. На крутом склоне видны многочисленные нитевидные следы потоков, возникающих в стенке вала кратера на глубине примерно 0,5 км под уровнем поверхности. Потоки состоят, по-видимому, из воды и полужидкого грунта. В отличие от рис. 13, следы здесь прямые, что, наверное, указывает на большую крутизну склона. Наиболее широкий проток расположен правее центра, под нависающим «языком», который, возможно, состоит из льда. Дно кратера выглядит затуманенным; не исключено, что это действительно испарения над открытой частью водной поверхности бассейна. Поверхность бассейна не такая гладкая, как на рис. 18. Связано ли это с возрастом бассейна, неизвестно. Судя по его площади, составляющей несколько квадратных километров, приток жидкости здесь значительно превышает её приток к бассейну на рис. 18.

Рис. 25. Ледяная линза на дне 35 километрового кратера, расположенного в полярной зоне. Вал кратера круглый год защищает лёд от прямых солнечных лучей. Фото ESA, 2005 год.

На снимках поверхность бассейнов по цвету не отличается от окружающего рельефа, поэтому предполагается, что вся ледяная поверхность покрыта песком и пылью. Но есть одно исключение. В 70° к северу от экватора, на дне 35-километрового кратера, находится ледяное озеро диаметром 10 км и глубиной до 200 м (рис. 25). Вал кратера высотой около 300 м круглый год надёжно заслоняет лёд от прямых солнечных лучей. Только вот почему он здесь чист от пыли?

Возраст бассейнов не с может быть большим. Если бы ключи на склонах действовали постоянно, вместо чаш или бассейнов наблюдалось бы ровное дно кратера, покрытое твёрдой (или жидкой) средой. По-видимому, снимки указывают на современные явления, которые возникают, развиваются и исчезают, хотя повторное появление следов на тех же местах может быть доказательством устойчивых и длительных процессов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Можно отметить интересное совпадение. Более 20 лет назад было высказано предположение, что марсианские полюса однажды переместились так, что льды прежних полярных шапок оказались на экваторе, где сохранились под слоями грунта и отложениями вулканического пепла. Почти все обнаруженные следы текущей воды сосредоточены в восточной части Равнины Амазония и в восточной части Земли Аравия — диаметрально противоположных экваториальных районах Марса. Вместе с тем вид поверхности в другом районе, где работал аппарат «Опортьюнити», по мнению многих специалистов, свидетельствует об осадочных процессах в древнем водохранилище (рис. 26), что возвращает нас к нерешённому вопросу об эволюции климата древнего Марса и странному отсутствию следов жизни на нём. Но об этом надо говорить отдельно.

Марс — сухая и морозная планета, но в некоторых его районах присутствуют действующие источники и, по-видимому, устойчивые каналы грунтовых вод. Наличие жидкой воды может играть важную роль в современных гидрологических циклах на планете. Если для поиска жизни на планете необходимо найти там воду, то эта задача, по-видимому, решена. Остаётся обнаружить на Марсе жизнь.

Рис. 26. Поверхность Марса в районе работы аппарата «Опортьюнити». На первом плане солнечные батареи аппарата. Фото NASA, 2008 год.

---

Журнал «Наука и жизнь» № 9, 2009 г.