Обнаружение некоторых специфических осадочных пород на Марсе, в районе плато Меридиана (Meridiani Planum), где в январе 2004 года высадился американский марсоход Opportunity, теперь объясняют не присутствием на планете в далеком прошлом океанов, а всего лишь наличием периодов резкого поднятия грунтовых вод. Об этом говорит новый анализ, проведенный геологами на основании данных по обильным эвапоритовым месторождениям, выявленным земным роботом-разведчиком. Соответствующая работа, опубликованная 8 марта в журнале Nature, позволяет разъяснить весьма загадочное обстоятельство: ведь осадки в исследованной Opportunity местности накапливались прямо на склонах, в отсутствии каких-либо кювет, в которых могла бы скапливаться и испаряться дождевая вода, несущая в себе растворенные минералы (способная формировать таким образом характерные отложения). Альтернативой этому объяснению считается гипотеза, высказанная ранее некоторыми учеными, занятыми в программе марсианских исследований, согласно которой все это плато в древности являлось дном (мелководным заливом, лагуной, пляжем) обширного океана.
Изученные вездеходом-геологом наслоения горных пород на плато Меридиана состоят из сернокислых (сульфатных) солей с вкраплением небольших гематитовых шариков, получивших наименование "черничин". Такая структура (наряду с ярко выраженной перекрестной слоистостью) считается верным признаком присутствия здесь в далеком прошлом больших количеств кислой подсоленной воды, богатой железом (или морской воды повышенной кислотности). На нашей планете эвапориты (то есть соединения, выпадающие из раствора солей при испарении - хлориды, сульфаты, карбонаты, нитраты и бораты) формируются как правило в лужицах, остающихся после дождей или отливов. Однако их распространенность в условиях плато Меридиана, где толщина подобных слоев необыкновенно велика - колеблется от 200 до 800 метров, - заставила ученых изрядно поломать голову над возможными объяснениями.
"Само их месторасположение и окружающая среда совершенно не соответствуют типичным условиям формирования подобных образований на Земле - там нет углублений, куда вода может стечь и при этом уже не в силах выбраться, - поясняет планетолог Джеффри Эндрюс-Ханна (Jeffrey Andrews-Hanna) из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology - MIT, Кембридж). - На плато Меридиана нет никаких подходящих "отстойников". Вся его поверхность имеет лишь небольшой равномерный наклон в северном направлении".
Эндрюс-Ханна и его коллеги Роджер Филлипс (Roger Phillips) из Университета Вашингтона (Washington University) в Сент-Луисе (штат Миссури) и Мария Зюбер (Maria Zuber) из MIT попытались заново решить эту загадку. Они провели компьютерное моделирование гипотетичного марсианского водного цикла с влажными периодами, имевшими место на заре существования этой планеты (4,5-3,7 миллиарда лет назад), и рассмотрели возможность появления к югу от экватора обильных дождевых потоков, приводящих к поднятию грунтовых вод.
Одна из основных топографических особенностей изучаемых мест (в западном полушарии), наличие которой американцы в первую очередь учитывали в своем исследовании, - это крупнейшее вулканическое нагорье Тарсис (Tharsis, иначе говоря, Фарсида), состоящее из застывших лавовых потоков. Сформировавшийся еще в самую раннюю эпоху марсианской геологической истории (3,8-3,5 миллиарда лет назад) за счет поднятия мантийных магматических "плюмов", гигантский купол Тарсиса, как теперь считается, привел к "перекосу" и едва ли не опрокидыванию всей планеты. Возможно, именно это обстоятельство послужило причиной глобальной деформации водоносных слоев, а также породило мощнейшие водные потоки, перемещавшиеся через плато Меридиана.
Разница в наклонах поверхности, по которой льется вода, приводила к замедлению потоков в некоторых местах, к колебанию уровней грунтовых вод и даже к выходу их местами на поверхность. Подземная река могла скрытно течь до одной тысячи километров, прежде чем увидеть белый свет. А на поверхности (на "мелководье") эта вода неизбежно испарялась с образованием отложений солей... Авторы статьи полагают, что все это происходило в самом конце марсианского влажного периода (то есть 4-3,5 миллиарда лет назад), ну а после всего этого Красная планета только становилась все более и более засушливой.
Эндрюс-Ханна подчеркивает, что из их работы вовсе не следует автоматически, что на Марсе вообще никогда не было открытых водоемов, по размерам сопоставимых с земными морями и океанами, просто теперь без них можно обойтись при объяснении образования найденных марсоходами минералов. "В самые древние времена на поверхности Марса могли присутствовать большие объемы воды, но эта планета достаточно быстро высыхала, и вскоре вода могла присутствовать только там, где к поверхность подходили подземные потоки - то есть влага образовывалась только в том случае, когда сильно возрастал уровень грунтовых вод", - говорит он.
Интересно, что грунтовые воды могут, в принципе, играть какую-то свою роль и в современной марсианской истории, несмотря на то, что холодный климат этому, конечно, сильно препятствует (об этом говорят некоторые детали на снимках, полученных орбитальными марсианскими аппаратами). Эти "реки, которые никуда не впадают", могут даже поддерживать существование на Марсе примитивной жизни, хотя уж подобные-то предположения пока считаются весьма и весьма фантастическими...
Нужно отметить, что результаты нового исследования высоко оценил, в частности, Стивен Сквайрс (Steven Squyres) из Корнеллского университета (Cornell University, Итака, штат Нью-Йорк), осуществляющий научное руководство программой марсианских роверов Mars Exploration Rover (MER). Он считает данную работу хорошим началом того долгого пути, что необходимо будет еще пройти для объяснения всех тех явлений, которые наблюдали земные аппараты на Марсе.
Источники:
Not a sea, but a seep, on Mars - news@nature.com
Surging groundwater solves Martian 'evaporite' mystery - New Scientist
New View of Ancient Mars Water System - Space.com
Mars Water Traces Left by Springs, Not Seas, Experts Say - National Geographic News
Mars water traces left by springs, not seas: Study - Zee News
New Theory Offered For Mars Evaporites - UPI
Ссылка:
Поиск на планете Аэлиты - "Вокруг света"
- обширное вулканическое нагорье на Марсе в районе экватора. В регионе выделяют купол или плато Тарсис (Tharsis Bulge), а также впадину Тарсис, которая частично окружает купол. Разница высот без учета вулканов составляет 10 км. Площадь плато - 30 миллионов квадратных километров. На плато расположены крупнейшие в Солнечной системе вулканы (потухшие) - Олимп, Аскреус (или Аскрийская гора), Павонис (или Павлин), Арсия, все вместе также известные как "Горы Тарсис". Здесь же находится уникальный "плоский" вулкан Альба. По-видимому, он извергал очень жидкую лаву, которая широко растекалась и сформировала не гору, а относительно "плоскую" возвышенность со слабыми уклонами.
Купол Тарсис, благодаря своим огромным размерам, оказывает заметное воздействие на геологию всего Марса. На противоположной стороне планеты расположен меньший купол Аравия, который мог сформироваться в результате гравитационного воздействия Тарсис (подобно тому, как воздействие Луны приводит к приливам на противоположной стороне Земли). В результате выхода магмы в районе Тарсис в атмосферу должны были выбрасываться большие количества углекислого газа и водяного пара. По одной из оценок, такого количества должно было хватить на формирование атмосферы с давлением 1,5 бара и глобального слоя воды толщиной 150 метров. Это говорит в пользу гипотезы "влажного и теплого Марса" в ранней период его истории.
10.10.1960 - "Марс 1960А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
14.10.1960 - "Марс 1960B", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
24.10.1962 - "Марс 1962А", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
01.11.1962 - "Марс-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией; как полагают, прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от поверхности Марса).
04.11.1962 - "Марс 1962В", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
05.11.1964 - Mariner-3, США (Выведена на нерасчетную траекторию и в район Марса не попала).
28.11.1964 - Mariner-4, США (Прошла на расстоянии 9844 км от поверхности Марса).
30.11.1964 - "Зонд-2", Советский Союз (Выведена на нерасчетную траекторию, в район Марса не попала).
24.02.1969 - Mariner-6, США (Прошла на расстоянии 3437 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - Mariner-7, США (Прошла на расстоянии 3551 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - "Марс 1969А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
02.04.1969 - "Марс 1969В", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
08.05.1971 - Mariner-8, США (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
10.05.1971 - "Космос-419", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
19.05.1971 - "Марс-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат упал на поверхность Марса).
28.05.1971 - "Марс-3", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат впервые в мире совершил мягкую посадку на Марс).
30.05.1971 - Mariner-9, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; первый в мире искусственный спутник Марса).
21.07.1973 - "Марс-4", Советский Союз (Прошла на расстоянии нескольких тысяч километров от поверхности Марса).
25.07.1973 - "Марс-5", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса).
05.08.1973 - "Марс-6", Советский Союз (Пролет мимо Марса; спускаемый аппарат совершил плавный спуск в атмосфере Марса; связь со спускаемым аппаратом утеряна за несколько минут до времени предполагаемой посадки).
09.08.1973 - "Марс-7", Советский Союз (Пролет мимо Марса; отделенный от станции спускаемый аппарат на планету не попал).
20.08.1975 - Viking-1, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
09.09.1975 - Viking-2, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
07.07.1988 - "Фобос-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией).
12.07.1988 - "Фобос-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; утеряна связь за несколько часов до предполагаемого времени посадки на Фобос).
25.09.1992 - Mars Observer, США (Утеряна связь со станцией).
07.11.1996 - Mars Global Surveyor, США (Выведена на орбиту вокруг Марса).
16.11.1996 - "Марс 1996А", Россия (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
04.12.1996 - Mars Pathfinder, США (Посадка на поверхность Марса; доставлен первый в мире марсоход Sojourner).
03.07.1998 - Nozomi (Planet-B), Япония (На гелиоцентрической орбите; выход на орбиту вокруг Марса планировался в 2003 году, но так и не состоялся).
11.12.1998 - Mars Climate Orbiter, США (Авария станции при попытке вывода на орбиту вокруг Марса, она распалась на отдельные части из-за того, что два предприятия, занимавшиеся изготовлением этого зонда, использовали различные системы измерений - английскую и метрическую).
03.01.1999 - Mars Polar Lander, США (Авария станции при попытке сесть на поверхность Марса).
03.01.1999 - Deep Space 2 (DS2), США (Два микрозонда-пенетратора по 3,572 кг каждый (названных Amundsen и Scott в честь известных полярных исследователей) должны были проникнуть в глубину марсианского грунта (на 0,3-1 м) возле Южного полюса и передать данные относительно свойств подповерхностных слоев (наличие водяного льда и др.). 3 декабря 1999 года зонды приблизились к Марсу, собирались войти в его атмосферу и устремиться к своей цели, но контакт с обоими аппаратами был утерян).
07.04.2001 - Mars Odyssey, США (Сейчас находится на марсианской орбите и передает важную научную информацию).
02.06.2003 - Mars Express, Европа (Орбитальная станция и посадочный модуль с британским Beagle 2 на борту. Beagle 2 на связь не вышел).
10.06.2003 и 08.07.2003 - Mars Exploration Rovers, США (Успешные посадки на Марс в январе 2004 года. Каждый из двух зондов нес на своем борту колесный марсоход. С их помощью теперь изучается геология Марса, берутся пробы грунта, определяется его химический состав и делаются снимки. Основная задача - поиск воды на Марсе, наличие которой предполагают, исходя из данных фотографирования поверхности планеты со станций Mars Global Surveyor и Mars Odyssey).
11.08.2005 - Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), США (Орбитальная станция разведки Марса массой около 1 975 кг, достигла окрестностей Марса в марте 2006 года, после чего еще в течение нескольких месяцев осуществлялось торможение в верхних слоях марсианской атмосферы для перехода на нужную орбиту. Несет оборудование для детального изучения поверхности планеты в видимых и инфракрасных лучах, спектрометр и др. Кроме того, перед "разведчиком" ставится задача отыскать на поверхности Марса подходящие посадочные площадки для будущих экспедиций. Орбитальный аппарат будет также использоваться в ходе этих будущих экспедиций для связи с Землей).
Запланированные экспедиции:
Конец 2007 - Mars 2007, США (Мобильная научная лаборатория и небольшой передвижной аппарат Scout.).
Конец 2007 - Mars NetLander, Европа, США (Орбитальная станция дистанционного зондирования и 4 марсианских посадочных модуля. Сейсмологические, атмосферные, магнитные, ионосферные и геодезические измерения. Полет будет длиться примерно 2 земных года).
Конец 2009 - Mars 2009, США (Спутник связи, марсианский посадочный модуль, вездеход, способный добраться до труднодоступных районов).
Источники:
Энциклопедия "Космонавтика"
Chronology of Mars Exploration - NASA
| А также : | Наука Общество Технологии |