Шарики на Марсе
А.В. Галанин © 2007
На поверхности Марса обнаружены в большом количестве маленькие шарики. Они запечатлены на многих фотографиях, полученных американскими марсоходами. К сожалению, сколь либо внятного объяснения того, из чего они состоят и как образуются, я не нашел. Предлагаю на этой вебстраничке свои размышления на этот счет.
Фото. 1. Так выглядит Марс с околомарсианской орбиты. Огромные вулканы почему-то выстроились чинно в ряд. Высота их над поверхностью марсианской равнины более 20 км. Справа видны какие-то трещины. Это разломы, переходящие дальше в огромный каньон. Я уже писал ранее на этом сайте, что марсианский грандканьон - это зона спрединга. При расширении ядра и мантии планеты ее кора не расширяется, и ее не хватает, чтобы покрыть всю поверхность ядра и мантии. Образуются мощные разломы и трещины, которые при дальнейшем расширении планеты расширяются и заполняются жидкой лавой. Последняя застывает и превращается в базальтовые плато. Эти плато на дне каньонов на Марсе постепенно заполняются льдом, возможно, в каньонах какое-то время вода может находиться в жидком состоянии, то есть там есть настоящие озера.
Возможно, в действительности Марс с орбиты и не выглядит столь красным. Обратите внимание на то, сколь прозрачна атмосфера планеты Марс, но она есть: на горизонте мы видим узкую полоску над поверхностью.
|
 |
 |
Фото. 2. Еше один вид поверхности Марса с околомарсианской орбиты. Слева - полярная шапка планеты. Я предполагаю, что она состоит из твердой углекислоты, которая выпадает на полюс марсианской зимой и испаряется марсианским летом. Выпадение газообразной углекислоты в виде снега резко понижает атмосферное давление над полюсом, и сюда устремляется марсианский воздух из экваториальной области. Это и есть причина невероятно мощных марсианских бурь. На Земле аналогов этих процессов нет. Земные снегопады - это мелочь по сравнению с марсианскими углекислыми снегопадами, когда в твердое состояние (буквально в осадок) выпадает атмосфера планеты. Ведь на долю углекислого газа в атмосфере Марса приходится около 95%. Весной твердая углекислота из полярной шапки испаряется, давление атмосферы над полюсом резко возрастает и сильные ветры в это время дуют в обратном направлении - от полюса к экватору. Увеличение весной полотности атмосферы над полюсом усиливает парниковый эффект. На полюсе становится заметно теплее, возможно даже теплее, чем в это же время на экваторе. Таяние углекислого снега и льда усиливается. Давление в атмосфере растет, парниковый эффект усиливается. Наконец, температура поднимается выше нуля по Цельсию, и начинает таять водяной лед. Из-за низкого давления в атмосфере Марса, которое много ниже, чем на Земле, вода закипает и бурно испаряется при температуре чуть выше +3 ° С. Однако в холодной атмосфере пары воды быстро охлаждаются и выпадают изморозью, или, если в это время дует сильный ветер, изморозь слипается и выпадает снег и град. |
Фото. 3. Вот они - кусочки водяного льда на поверхности Марса. Некоторые кусочки водяного льда сильно окатаны - они круглой формы, другие окатаны меньше - они овальные, третьи имеют неправильнуюю форму, над ними ветер так сильно не поработал. Представьте себе марсианскую бурю, когда потоки марсианского воздуха устремляются от полюса к экватору и гонят эти кусочки льда с огромной скоростью на многие тысячи километров.
|
 |
 |
Фото. 4. Ледяные окатанные шарики и кусочки водяного льда неправильной формы ночью, когда температура сильно понижается, могут вмораживаться в ледяную поверхность и "заякориваться" на ней до новой бури, а то и на более длительное время, становясь частью марсианского ледника. На этом фото мы видим такой вмороженный в поверхность сильно окатанный кусочек льда. Ледяная поверхность, на которой находится вмороженный кусочек водяного льда, очень неровная. Это, по всей вероятности, следствие испарения углекислого льда, который испаряется при более низких температурах, чем лед водяной.
Кстати, превращение кусочков льда в круглые шарики - это проявление принципа Ле-Шателье. При одинаковой массе поверхность шара меньше фигур другой формы, а испарение пропорционально площади поверхности тела. Следовательно, превращаясь в шарик, кусочек льда начинает испаряться медленнее.
|
Фото. 5. На этом фото темные кусочки пресного водяного льда на поверхности Марса погружены в грязь. Эта грязь образовалась из минеральной пыли и водяного подтаявшего льда. Грунт нагрелся, и вода на некоторой глубине от поверхности может уже находиться в жидком состоянии. Силы поверхностного натяжения удерживают ее на этой глубине на частицах грунта, препятствуя испарению. Кроме того, жидкая вода в толще грунта, вероятно, подсоленая, а соленый лед и соленый снег переходят в жидкое состояние при более низких температурах, чем пресный. Соленая вода замерзает при температуре ниже нуля градусов. Кстати, темные кусочки - это не камешки, а, скорее всего, пресный водяной лед. Не поэтому ли их поверхность так хорошо окатана?
|
 |
 |
Фото. 6. Неровная поверхность марсианского льда, изъеденная испарением углекислого и водяного льда. На этом фото хорошо видно, что ледяная масса состоит из смерзшихся окатанных частичек водяного льда. Так что шарики на Марсе - это одна из стадий (одно из состояний), в котором находится вода при ее круговороте на красной планете.
|
Фото. 7 . Поверхность испаряющегося марсианского льда более крупным планом. Отмеченная выше закономерность на этой фотографии подтверждается.
|
 |
 |
Фото. 8. На ледяной поверхности мы видим купола соленого льда. Понижени я между ними усеяны шариками и слабо окатанными кусочками пресного льда.
Кусочки пресного льда вморожены в массу льда соленого. В нижней части снимка видны следы какого-то течения соленого подтаявшего льда. Когда было теплее, соленая
подтаявшая масса текла, но потом, когда стало снова холодно, она с поверхности замерзла, оставаясь жидкой на некоторой глубине.
|
| Фото. 9. На этом фото отчетливо видно, как разрушается марсианский ледник. Вернее, это край обрушивающегося ледника. Поверхность ледника плоская. Ледник, по всей вероятности, расколот в результате тектонических движений марсианской коры. В первую очередь из ледниковой толщи испаряется углекислый лед, затем тает и лед водяной. Жидкая вода растекается и намерзает в виде наледей. Водяной лед начинает течь так же, как текут ледники на Земле. Именно эти процессы запечатлены в структурах на этом снимке. Высота ледника от дна каньона не менее 2 км. Следовательно, на плоской верхней поверхности ледника и на дне каньона разная температура и разное давление атмосферы. Поэтому ледяная масса на дне каньона более пластична и растекается. Возможно, в зоне спрединга марсианской коры поступает больше тепла из недр планеты. |
 |
 |
Фото. 10 . На фото видно, что в этом районе Марса идет активная деградация марсианского ледника. Столообразные ровные поверхности - это более древние поверхности ледника. Понижения и "долины" - результат спрединга и более быстрого испарения водяного льда. А вот круглые кратерообразные углубления - ямины - на леднике образовались, скорее всего, под воздействием потоков тепла, идущих из недр планеты. Это не метеоритные кратеры, как думают многие, это - своеобразные пропарины в толще льда. С чем связан зеленоватый цвет льда, можно пока только гадать. Нельзя исключить вероятность того, что это скопления каких-то марсианских микроорганизмов, а может быть, такой цвет льду придают соли, содержащиеся в нем. |
Фото. 11. Вот еще один результат таяния марсианского ледника. Возвышенные части - это еще не стаявший и не испарившийся ледник. Значит, деградация ледника в этом районе идет не столько с поверхности, сколько с обрушающихся стенок. Сначала в леднике образуются воронки-кратеры, затем они начинают разрастаться, затем соседние кратеры сливаются друг с другом, образуя такой причудливый рельеф на поверхности ледника. Вполне допускаю, что марсианским летом на дне этих углублений за счет внутреннего тепла планеты образуются озера воды. Сверху, поскольку и летом на Марсе ночью очень холодно, эти озера покрываются слоем льда. Лед препятствует испарению воды, и озеро под ним существует все летнее время. Зимой большинство таких озер, вероятно, промерзает до дна. В общем, это замерзшие озера на поверхности деградирующего марсианского ледника.
|
 |
 |
Фото. 12. Разгар марсианского лета. Здесь преобладает боковая эрозия ледника. Процесс таяния продолжается, в нижней части видны темные пятна. Это, скорее всего, жидкая вода под слоем льда. В отличие от предыдущего фото, здесь в понижениях мы не видим следов эоловых процессов. Дно понижений ровное. На верхнем снимке видна "рябь", которая, по всей вероятности, не что иное, как дюны из снега, перемешанного с песком и пылью и замерзшего в виде дюн.
Обращаю внимание на то, что на поверхности ледяного плато кратеров практически нет, а вот в понижениях между платообразными ледяными возвышенностями кратеров довольно много. Если бы кратеры были метеоритные, то ими бы в равной степени были покрыты как плато, так и понижения.
|
Фото. 13. Снова загадочные марсианские шарики. Видно, что не все они окатаны в равной степени, многие вморожены в поверхность. Ледяная поверхность поколота на куски. Да, это скорее всего куски льда, а не камни. К камням ледяные шарики и кусочки льда вряд ли так бы примораживались. Голубоватые шарики - это кусочки льда, еще не примерзшие или слабо примерзшие, они интенсивно отшлифованы во время марсианских бурь. Светлые шарики и светлые кусочки сильнее примерзли, и поэтому они хуже обработаны ветром.
|
 |
 |
Фото. 14. Это не камни, это - лед. Смотрите, в него впаяны круглые шарики, а в некоторых местах шарики выпали, и образовались ямки. Свежие сколы
имеют голубой более темный цвет, а старые выветрелые поверхности ледяных глыб белесые. Скорее всего - это результат длительного взаимодействия дьда с атмосферой.
|
Фото. 15. Это углубление - результат бурения марсианской породы буром, установленным на американском марсоходе. Это очень детальная фотография. На ней отчетливо видно, что бурили не камень, а большую глыбу водяного льда, из которой углекислый лед уже полностью испарился, образовав в толще глыбы трещины и каверны. В верхней части фото чуть справа (см. стрелку) виден окатанный ледяной шарик, вмороженный в толщу глыбы.
| Фото. 16. На этом фото бесспорно видно, что бурение проводилось не каменной, а ледяной глыбы. Камень при механическом воздействии на него так не крошится. Масса, которая подвергалась бурению, является смерзшейся массой, состоящей из мелких отдельностей. |
 |
 |
Фото. 17. Все же эти темные голубоватые шарики являются сильно окатанными кусочками водяного льда. Светлые поверхности - это обломки льда, которые сильно обветрены. Легкое бурение с поверхности одного такого обломка (светлый круг) показывает, что истинный цвет глыбы голубоватый. |
| Фото. 18. Марсианские шарики при сильном увеличении. Здесь они лежат на поверхности и в толще снега, вероятно перемешанного с пылью. Видно, что поверхность шариков не всегда идеальная, а некоторые кусочки вообще имеют неправильную форму. Они еще не окатаны марсианскими бурями. |
 |
 |
Фото. 19. Если верхний снимок вас не убедилв том, что это окатанные кусочки льда, то уж этот-то снимок убедит наверняка. Попасть во время марсианской бури под такой град, несущийся с бешенной скоростью, мало не покажется. Вот из такой смеси мелких и крупных частиц состоят, вероятно, дюны Марса. Окатанные кусочки льда, водяной снег, углекислый снег, пыль и песок. На водяной лед и углекислый снег, наверное, приходится наибольшая часть массы марсианских дюн.
|
| Фото 20. Поверхность Марса на этом фото усеяна не камнями, а обломками льда. Из-за искажения цвета обломки принимаются за камни. По всей вероятности, кора Марса состоит на 80-85% из водяного льда, и марсианские горы и марсианские плато - это своеобразные ледники. Марс не потерял воду, он перевел ее в твердое состояние и хранит до лучших времен. Я думаю, что не следует слишком уподоблять Марс Земле, сходство с аридными районами Земли очень отдаленное. Даже в центре Антарктиды на Земле условия сильно отличаются от марсианских. |
 |
 |
Фото 21. Глубокий и широкий марсианский каньон. Ровные поверхности разного уровня - это по-моему, ледяные поверхности, но на дне каньона летом образуются озера , слева вверху мы видим такое озеро. Когда оно промерзнет до дна, то его поверхность станет не темной, а светлой. |
Фото 22. Обратите внимание на эти дюны. Осенью и зимой холодные ветры дуют с юга на север, они приносят снег и пыль, из которых и формируется тело марсианской дюны. А вот весной с севера дует теплый воздух и он разрушает дюну, она начинает подтаивать. Если это верно, то экватор находится там, куда направлены острые концы дюн, а вот вогнутые края дюн указывают в сторону полюса. Теплый воздух приходит весной с полюса ... Это так не похоже на нашу Землю.
|
 |
 |
Фото 23. Пора домой на Землю. Мы слишком задержались на Марсе. Скоро начнутся бури. А до Земли так далеко. В подзорную трубу с Марса наша планета Земля выглядит вот так - голубая и белая. Вокруг Земли вращается Луна. Боже мой! Как далеко мы залетели.
Я выражаю признательность NASA за возможность еще раз побывать на Марсе.
|
Другие наши странички для интересующихся Марсом:
|
