КАРТА САЙТА

Марсианские заметки

А.В. Галанин © 2005

 

Ледники на Марсе По всей вероятности, в полярных областях Марса существуют мощнейшие ледники. Они толще антарктического и гренландского ледниковых щитов Земли. Под собственной тяжестью они должны течь, хотя скорость этого движения много меньше, чем на Земле, ведь сила тяжести на Марсе значительно меньше. Ледники Марса, по всей видимости, двуслойны. Сверху - лед из углекислого газа, а внизу под ним - водяной лед. Водяной лед в полярных областях никогда не тает, а летом растаивает с поверхности лед и снег из углекислоты.

Во время пыльных бурь на полярные ледниковые щиты приносится пыль, песок, поэтому ледник должен быть не чистым (ледяным), а содержать большую минеральную примесь. Весной и летом во время бурь на полярные ледниковые щиты, вероятно, приносится из умеренных и экваториальных широт водяной пар и изморозь. Если когда-то на Марсе и существовали океаны и моря, то они должны быть сейчас покрыты толстым слоем льда (или вовсе промерзшими до дна). Это тоже ледники, но свойства их должны сильно отличаться от ледников материковых. В толще этих промерзших морей и океанов могут быть бассейны-капсулы с жидкой водой. Просачиваясь по трещинам на поверхность, эта вода может образовывать огромные ледяные купола. Судя по снимкам, на Марсе могут быть грунтовые воды и связанные с ними процессы. Рытвины на склонах, явно промытые текущей водой, на Марсе встречаются очень часто. Примечательна форма этих рытвин: чем дальше от выхода воды на поверхность, тем меньше становится рытвина. Вода быстро испаряется, и поток иссякает. Этим потоки воды на Марсе отличаются от ручьев на Земле. На Земле ручьи и реки текут в моря, а на Марсе - в небо. Круговорот воды на Марсе, судя по снимкам, существует. Он отличается от земного круговорота воды тем, что жидкая фаза воды здесь ничтожна, преобладает твердая фаза. В связи с этим мы можем предполагать на Марсе наличие жизни в форме микроорганизмов, наподобие земных прокариотов. Если жизнь на красной планете и существует, то биогеохимическая активность ее невелика. Думаю, что в прошлом атмосфера на Марсе могла быть значительно мощнее, чем сейчас, были иными - более благоприятными для жизни - и температурные условия. .

Обледенелый Марс Как сообщает SpaceFlightNow.com, с помощью гамма-лучевого спектрометра GRS космический аппарат Mars Odyssey обнаружил, что в недрах Марса в районе его южного полюса содержится огромное количество водорода. "Весьма вероятно, - пишет источник, - что все зафиксированные атомы водорода входят в состав молекул воды. Площадь поверхности, под которой, по предположению исследователей, находится лед, составляет 645 километров. Ученые предполагают, что вода - также в замороженном виде - может быть обнаружена и на Северном полюсе "красной планеты". Недавно NASA опубликовала "спектральную" карту Марса, а также его фотографии сделанные графической системой теплового излучения аппарата Mars Odyssey (Thermal Emission Imaging System - THEMIS).

На этом снимке особенно отчетливо видно, что в формировании данной скульптуры принимали и принимают участие марсокриологические процессы. Мне думается, что принцип актуализма при объяснении рельефа Марса следует применять очень осторожно. Аналоги криолитозоны Марса следует искать на севере Якутии, Таймыре и островах Канадского Арктического архипелага. По крайней мере, мерзлотные многоугольники (полигоны) я видел на многих детальных снимках поверхности Марса. Думаю, что на этой планете есть своеобразные бронированные и переслоенные ледники, промерзшие до дна моря и озера, замерзшие грунтовые воды и т.д Летом днем мерзлота подтаивает, жидкая вода смачивает песок, и силами поверхностного натяжения удерживается в грунте вопреки интенсивной ипаряемости. На ряде снимков видно, что в понижениях песок днем темнеет, а утром он светлый.

Криолитозона на Марсе Вода на Марсе есть в больших количествах, это несомненно. Однако эта вода находится в замерзшем состоянии: ледники, моря, промерзшие почти до дна, озера, ледяные кристаллы в грунте. Замерзшая вода на Марсе сосуществует с замерзшей углекислотой, поэтому свойства марсианских льдов сильно отличаются от льдов земных. В жидком виде вода на Марсе тоже может находиться, но в интервале температур от -1 до +2° С. Ниже она замерзает, а выше - закипает. На снимке хорошо видно, что в жидком виде вода бывает очень короткое время. Натеки - это замерзшая вода. А вот почему грунтовые воды просачиваются на поверхность - вопрос сложный. Значит, в грунте в жидком виде вода есть. Возможно, подогрев плутонический, а возможно, это результат взаимодействия углекислоты, воды и грунта. А что касается жизни на Марсе, то в подземных и подледных водоемах она вполне может быть. Возможна жизнь и на поверхности - на дне глубоких разломов в экваториальной части планеты, а также в верхнем слое грунта, в трещинах и камерах, в которых хотя бы днем вода переходит в жидкое состояние. То, что криолитозона Марса мощнее криолитозоны Земли - факт. Еще один момент может быть интересен для исследователей Марса: разные температуры замерзания воды и углекислоты. Снег из воды перемешивается со снегом из углекислоты и песком, который несется над Марсом во время пыльных бурь. Как будет вести себя эта замороженная смесь при повышении температуры? Запертая замороженная углекислота, растаивая, может создавать огромные давления внутри марсианской криолитозоны. Там могут быть взрывы страшной силы. Не такое ли происхождение имеют многие марсианские воронки?

Многие марсианские моря могут оказаться ледниками   Геологам Смитсоновского Национального Аэрокосмического Музея, исследовавшим данные, полученные с помощью космических аппаратов, удалось обнаружить котлован древнего озера, некогда существовавшего в высокогорьях Марса. Его площадь примерно равна совокупным размерам штатов Техас и Нью-Мексико. Вода на Марсе, судя по фотографиям, несомненно есть. Но это, по всей вероятности, огромные ледники, еще более мощные, чем ледники на Земле. Океаны же на Марсе вероятнее всего покрыты толстым слоем льда; многие, возможно, промерзли до дна. Помещенная картинка очень эффектна, но на ней голубым цветом изображена не жидкая вода, а большие скопления атомов водорода. Возможно, это вода, но скорее всего вода в твердой фазе. Но ведь атомов водорода много не только в молекулах воды. Например, предельные и непредельные углеводороды ... А что, если это нефть?

Явно натечные образования на Марсе   Великолепная фотография! Под склоном видны натеки. Это водяной лед, образовавшийся в местах выхода грунтовых вод на поверхность. Овраги - это проседания на месте вытаивающих ледяных линз и жил. Подобное встречается в Арктике. Вода при температуре от 0 до +2°С на Марсе может находиться в жидком состоянии и течь. При более высокой температуре она кипит и быстро испаряется. Но если температура на поверхности отрицательная, то вода, вытекающая на поверхность, будет быстро замерзать, образуя натеки.

О кратерах на Марсе Большая часть кратеров на Марсе обязана своим происхождением сложным процессам, происходящим в криолитосфере этой планеты, в частности смеси водяного льда, льда из углекислоты и рыхлых, перевеваемых ветром отложений. Чаще всего кратеры, вероятно, имеют взрывное происхождение. Водяной лед "запирает" лед из углекислоты.

Углекислота из твердого в газообразное состояние переходит "раньше" водяного льда, она-то, возможно, и служит причиной взрыва. Кроме того, мы мало знаем о свойствах льда из смеси воды и углекислоты в разреженной атмосфере. Очень сомневаюсь, что марсианские кратеры небольшого и среднего размера имеют ударное, или вулканическое происхождение. Мне приходилось наблюдать на севере Сибири ледяные бугры высотой до 4-5м и в диаметре до 20-30 м, которые образуются зимой в местах просачивания на поверхность грунтовых вод. Слышал я также, с каким грохотом эти бугры иногда взрываются. Криолитозона на Марсе, судя по опубликованным в интернете снимкам, очень мощная и активная. Это странно, так как в марсианской атмосфере водяной лед, растаивая, должен сразу переходить в водяной пар, а пар, замерзая, должен выпадать на поверхность изморозью. Изморозь из водяного пара и изморозь из углекислоты должны перемешиваться, переслаиваться с песком. Из этой смеси, вероятно, состоят дюны на Марсе. Весной и летом лед из углекислоты должен таять раньше, чем лед из воды - при более низких температурах. Другая часть кратеров на Марсе, наверное, имеет вулканическое происхождение. Через эти кратеры на поверхность поступает лава. Источниками огромных лавовых полей могут быть и глубинные разломы марсианской коры - возможные зоны спрединга. Есть на Марсе, вероятно, и метеоритные кратеры, но их не так много, как принято считать.

Криоструктуры на Марсе Прямоугольные горы (столовые горы) - не что иное, как результат взаимодействия воды, углекислоты и пыли. Свойства этой смеси могут оказаться самыми неожиданными. При циклических изменениях температуры (зима - лето, день - ночь) такой субстрат может формировать структуры аналогичные мерзлотным кольцам и буграм в Арктике на Земле, только масштаб этих явлений будет иной, эти бугры и трещины будут соизмеримы с элементами макро- и, даже, мегарельефа. В этом случае криоструктуры и процессы могут взаимодействовать с эндогенными плутоническими процессами и марсоструктурами. Потоки тепла, идущие изнутри планеты, могут порождать кольцевые структуры в марсианской криосфере. Криосфера на Марсе - это нечто более масштабное, чем Мировой океан на Земле. Удивительно, что марсологи этому не уделяют должного внимания. Почти на всех фотографиях с Марса отчетливо видно, что структуры мезо, макро и мегарельефа здесь имеют криогенное происхождение

Ледники или столовые горы? На севере в области Терра Меридиани на Марсе мы видим, скорее всего, не столовые горы, а ледники, или "бронированные ледники", в которых лед перемешан с песком и пылью. О том, что эти образования содержат много льда (возможно не только водяного, но и из углекислоты), говорит белый снег на их поверхности. Там, где ледник кончается, снега нет, так как температура поверхности там значительно выше. Говорить о потоках воды на Марсе рискованно, так как в марсианской разреженной атмосфере вода кипит и переходит в пар при +2 градусах Цельсия. Следовательно, в жидком виде вода там может находиться только в толще грунта чуть выше холодной ледниковой поверхности. На ряде фотографий Марса можно видеть темные пятна, это грунт, пропитанный водой, и его температура не бывает выше +2°С даже в самый "жаркий" марсианский день. Жизнь на Марсе должна быть приспособлена к этой тонкой пленке смоченного грунта (если, конечно, она там есть). Говоря о жидкой воде на "красной планете", следует иметь в виду, что в этом состоянии вода там менее устойчива, чем в парообразном. Следы водяной деятельности (жидкой воды) на Марсе, если таковая и имела место в далеком прошлом, в виде сухих русел рек и ручьев вряд ли сохранились бы из-за сильных частых песчаных бурь. Меня поражает, с какой легкостью исследователи Марса экстраполируют закономерности земной биогеосферы на "красную планету". По моему, если уж и искать аналогии для Марса на Земле, то надо их искать в Антарктиде, но с поправкой на иной состав и иную плотность атмосферы. Кстати, что мы знаем о свойствах смеси из водяного снега, снега из углекислоты и минеральных частиц (песка, пыли)?

Над каньоном видны облака На этом снимке Марса, четвертой планеты солнечной системы, видны обширные каньоны, вздымающиеся ввысь вулканы, расползающиеся во все стороны ледяные поля, глубокие кратеры и высокие облака. Фотомонтаж, который вы видите, получен на основе снимков автоматической межпланетной станции "Mars Global Surveyer", вращающейся по орбите вокруг Марса. Только на дне глубочайшего каньона на Марсе давление атмосферы достаточное для того, чтобы вода находилась в жидкой фазе при температуре +10°С (а может даже и при более высокой!). Вне каньона она кипит при +2°С. На фотомонтаже отчетливо видно, что каньон забит облаками. Первую марсианскую экспедицию следует посылать в каньон, ведь скорее всего там, именно там есть марсианская жизнь. Это могут быть микроорганизмы, возможно, симбиотические сообщества типа наших лишайников. Скорее всего жизнь на Марсе прячется в грунте и под толстым слоем льда в морях и озерах. Толщина льда, вероятно, достигает сотен метров.

Криогенез на Марсе несомненно играет ведущую роль в формировании его поверхности. Там есть бугры пучения, мерзлотные многоугольники-полигоны, там есть ледяные бугры и ледяные поля, мощные ледники, промерзшие почти до дна моря. Важная особенность и отличие Марса от Земли - это два типа льда: водяной и углекислый. Различия в температуре замерзания и таяния (сухой возгонки) водяного и углекислотного льда и снега могут обеспечивать весьма интересные процессы: расслоения и переслаивания, взрывов и т.д. При посадках на Марс надо избегать ледяных полей, ледяных бугров и ледяных вулканических конусов, так как в этих местах могут происходить мощные взрывы. Не они ли причина аварий при посадках аппаратов на Марс? Особенно опасны такие районы весной и летом при повышении температуры.

Марсиане утонули? Девон Барр (Devon Burr) из Аризонского университета изучал систему марсианских каналов в долине Атабаско и пришел к предположению, что 10 млн. лет назад на "красной планете" случился "всемирный потоп", который начался с извержения вулкана. Думаю, что от такого количества воды, выброшенной в результате извержения вулкана, даже на Марсе всемирного потопа не получится. Подобные излияния воды из марсианских вулканов, наверное, происходят значительно чаще, чем раз в 10 млн. лет. На Марсе холодно, и атмосфера очень разреженная - излившаяся вода должна быстро замерзнуть или испариться и быстро замерзнуть. Вокруг действующего вулкана, скорее всего, должны не бушевать потоки воды, а образовываться наледи. Вода должна там вести себя, как лава на Земле - быстро застывать, образовывая лавовые поля. Вероятно, на Марсе эти поля ледяные.

Циркуляция атмосферы Построив компьютерную модель марсианской атмосферы, Марк Ричардсон (Mark Richardson) из Калифорнийского Технологического Института и Джон Уилсон (John Wilson) из Принстонского Университета убедились, что циркуляция воздуха на "красной планете" не слишком сильно отличается от подобных процессов на Земле. Но мне кажется, что циркуляция атмосферы на Марсе сильно отличается от земной. Если бы на Марсе водяные пары летом уносились с южного полюса, то ледник постепенно истончился бы - а он там очень мощный, судя по имеющейся информации. Значит, пары воды летом уносятся, а зимой должны приноситься назад??!! Что-то тут не так. Вот снег из углекислого газа летом на полюсах должен стаивать полностью, а зимой снова выпадать. Вода же на полюсах вряд ли переходит из твердого состояния в жидкое и газообразное. Ледник на южном полюсе, скорее всего, в нижней части состоит из водяного льда, а сверху из углекислого.

Реактивные вулканические бомбы На этой фотографии, скорее всего, изображен не смерч, как часто трактуют специалисты, а реактивная вулканическая бомба. Лед на Марсе - это смесь углекислоты и воды. Углекислота при нагревании переходит в газообразное состояние намного раньше воды. Если толща водяного льда перекрывает толщу льда из углекислоты, то при нагревании такой массив может взрываться. При этом углекислый газ будет с огромной силой вырываться из образовавшейся трещины, или жерла ледяного вулкана. В отдельных случаях при взрыве ледяного вулкана может выбрасываться вверх ледяная (из водяного льда, или грунта) пробка. Если с одной стороны эта пробка покрыта слоем углекислого льда, то, быстро испаряясь, он будет создавать реактивную тягу. На фотографии, похоже, видна именно такая "реактивная бомба". Думаю, что при посадке на Марс следует избегать районов с ледяными вулканами, так как там могут происходить взрывы. Мощность этих взрывов, судя по размерам воронок и жерл ледяных вулканов, весьма велика. Вообще же физические свойства смеси льда из углекислоты и воды при очень низком давлении на Марсе и резких перепадах температуры могут преподнести нам большие сюрпризы

Это не следы смерчей, это - трещины   Astronet.ru не может понять, как в марсианском кратере образовались эти бороздки, что видны на фото слева. "Так как на этом изображении видно, что бороздки находятся как внутри, так и снаружи кратера, то ясно, что они возникли после удара, в результате которого образовался кратер. Появление следов, подобных этим, долгое время представляло неразрешимую загадку для исследователей," - пишет источник NASA. Но на снимке мы видим трещины на поверхность замерзшего водоема! Трещины образовались после того, как возник кратер. И кратер этот имеет не ударное происхождение, скорее всего, это результат выделения газа из недр планеты. Ведь если это поверхность озера, то вулкан - пропарина в ледяной толще, покрывающей это озеро. А на следы смерчей то, что мы видим на фото, не похоже. Да и пыль с поверхности Марса ежегодно срывается и уносится пыльными бурями. Насчет заявлений о смерчах на Марсе следовало бы заявлять осторожнее - уж очень там атмосфера разреженная. Другая гипотеза об образовании этих линий изложена на новых страничках.

О происхождении некоторых "дюн" на Марсе Структура "дюн" на этой фотографии с Марса не типична для Земли. Это не просто результат переотложения песка под действием ветра. Здесь мы видим как бы "выедание" податливого вещества и сохранение сетчатого каркаса из менее податливого вещества. Менее податливое вещество "ребер" сетки - это, вероятно, водяной лед или мерзлый грунт, пропитанный водяным льдом. "Выедается" же, скорее всего, снег и лед из углекислоты. Белое - это толщи снега и льда из углекислоты. На Земле чуть сходные геоморфологические процессы, вероятно, могли происходить в ледниковую эпоху на севере Якутии, но только без снега и льда из углекислоты. Выше я уже писал о том, что водяной лед на полюсах Марса, скорее всего, погребен под толщей углекислого льда и снега. Вряд ли водяной лед там растаивает даже в летнее время. Уж если он и на Земле на полюсах летом не стаивает, то на Марсе и подавно. Только в экваториальных районах водяной лед и снег летом и днем может переходить в жидкую и газообразную фазу. Мне думается, что сходство процессов на поверхности Марса и на поверхности Земли очень отдаленное.   Другие наши странички для интересующихся Марсом: Есть ли жизнь на Марсе? (в 3 частях) Есть ли нефть на Марсе? Марсианские заметки Роль воды на Марсе Шарики на Марсе Факторы рельефообразования на Марсе (в 7 частях)