 |
| Динамичная Вселенная | Думы о Марсе | Пульсирующая Земля | Ритмы и катастрофы... | Происхождение человека | История | Экспедиции |
| На главную страницу | Поэтическая тетрадь | Новости и комментарии | Об авторе | Контакты |
КАРТА САЙТА Марс: криолитосфера, факторы рельефообразования
(сравнение Марса и Земли)А.В. Галанин © 2011
"Теория определяет, какой факт вы увидите"
Альберт Эйнштейн
"Факт всегда глуп"
Фридрих Ницше
"Бросая камушки, наблюдай круги от них расходящиеся, дабы твое занятие не было совсем пустым"
Козьма Прутков
С БОРТА КОСМОЛЕТА
Меня в научной косности
Начнем с рукопожатия,
Земляк, не упрекни,
Но в обозримом космосе
Мы, видимо, одни.
В холодной мгле летим мы все.
Наш космолет - Земля.
Займемся совместимостью
Команды корабля.
С вопроса "Как дела?",
С простейшего понятия
Насчет добра и зла.Обнимем без смущения
Всех женщин и мужчин,
Как инструмент общения
Кувалду - исключим!
Разгоним стужу лютую,
Чтоб не могла Земля
Остыть до абсолютного
Проклятого нуля.
Пусть хватит человечности
На звездный океан.
Ведь на ладонях вечности
Мы - горсточка семян!
Е.Д. Агранович
Черная бездна космоса притягивает смелого романтичного человека ХХI века также, как безбрежный океан в IX-XVIIII веках притягивал тогдашних романтиков и флибустьеров. Уже сделаны первые шаги в эту бездну, уже каждый житель Земли видел, как она выглядит из космоса, мы разглядели на Земле многое, что не видно с близкого расстояния. Кто-то скажет: "зачем лететь на Луну, на Марс, что нам это даст?" Такие антигерои рассуждают как кот из мультфильма: "Гаити, Гаити... Нас и здесь хорошо кормят". В познании Вселенной всегда присутствуют два вектора - прагматический и эвристический. В наш век возобладал прагматический вектор познания, отчего равновесие в сознании людей нарушилось и наша цивилизация пошла в "демократический" разнос. Но через 2-3 поколения людям надоест быть голыми прагматиками и всю жизнь гоняться за чистоганом. Тогда снова активизируется эвристическое начало в познании Вселенной и снова войдут в моду песни со словами: "Я верю друзья, караваны ракет помчат нас вперед от звезды до звезды"... Помчат не для того, чтобы доставить на Землю руду Х, необходимую для украшения апартаментов, а потому, что это интересно, потому, что это романтично. Эти корабли поведут в бездны космоса наши потомки, которые смогут обуздать свои потребности в материальном для того, чтобы удовлетворить растущие потребности в духовном.
В юности в начале 1960-х я, как многие мои сверстники, мечтал побывать в Космосе, побродить по Луне, по Марсу. Но уже тогда было ясно, что эта моя мечта не осуществится: специальность не ту выбрал, здоровье не позволит пройти комиссию, чтобы попасть в школу космонавтов. Однако мечта эта долго жила в глубине моего сознания. Прошло 40 лет и настало время, когда увидеть и Луну и Марс на фотографиях, побывать там виртуально может каждый желающий. Это стало возможно, когда появился интернет: стало доступно такое количество информации о планетах Солнечной системы, о Галактике, о дальнем Космосе, о чем мы в 60-е и мечтать-то не могли. Луноходы и марсоходы передали на Землю столь детальные фотографии, что создается ощущение присутствия в этих мирах, удаленных от Земли на сотни тысяч (Луна) и даже миллионы километров (Марс).
Но одно дело увидеть - и другое понять то, что ты видишь. Бывая в экспедициях на Земле, я много видел такого, что сразу понять не мог. Например, не мог понять почему слои земные, "пропечатанные" в горных породах, образовавшихся путем осаждения песка и ила в морях и океанах, в горах чаще всего залегают под углом к горизонту, а иногда вообще перпендикулярны земной поверхности. Или: почему в Арктике образуются полигоны, на которые растрескивается грунт в условиях многолетней мерзлоты?
Тем более трудно понять увиденное на детальных фотографиях поверхности Марса. И не только на фотографиях, можно даже походить по Марсу и не понять увиденного и услышанного. Человек смотрит глазами и слушает ушами, но видит и слышит умом. И я задался целью понять, что же запечатлено на марсианских фотографиях, которые в огромном количестве появляются в интернете благодаря NASA. О том, что из этого получилось, можно прочитать на нескольких интернет-страничках на этом сайте.
Никому не навязываю свои объяснения увиденного на Марсе, ни с кем не хочу спорить, но хочу вызывать эвристический интерес к соседней планете, по которой рано или поздно будут путешествовать не только земные роботы, но и живые люди.
Так выглядит планета Марс с расстояния 50 тыс. км. В отличие от Земли, на Марсе не видно морей и океанов, облачность здесь есть, но очень слабая в виде легкой белой вуали. На северном полюсе небольшая ледяная шапка. В экваториальной части обращенного к нам полушария имеется разлом, который называется Гранд Каньоном. Можно различить огромные кольцевые структуры - вулканы, разглядеть кратеры. Кратеров на Марсе заметно меньше, чем на Луне или Меркурии. Кроме Гранд Каньона можно различить несколько мелких разломов. Видны более темные и более светлые территории. Огромный рыжий шар висит в черной бездне Космоса.
Характеристики планеты Марс
Средняя удаленность планеты от Солнца
1,5237а.е. + 227940000 км
Эксцентриситет (вытянутость) орбиты
0,0934
Наклон орбиты к плоскости эклиптики в градусах
1,850
Средняя орбитальная скорость (км/с)
24,13
Сидерический период обращения планеты (земных лет)
1,88089 (686,98 дней)
Синодический период (марсианских дней)
779,94
Масса по сравнению с Землей (Земля=1)
0,1074
Масса в тоннах
642100000000000000000
Экваториальный радиус по сравнению с Землей
0,532
Экваториальный радиус в км
3394
Средняя плотность (г/см 3 )
3,95
Ускорение силы тяжести на экваторе (м/с 2)
3,72
Вторая космическая скорость на экваторе (км/с)
5,0
Сидерический период вращения (часов)
24,6229
Наклонение экватора к орбите (градусы)
25,19
Число спутников
2 (Фобос и Деймос)
Состав и внутреннее строение
У Марса сейчас имеется слабое магнитное поле, сила которого составляет около 2% от магнитного поля Земли с противоположной земной полярностью. Из-за намагниченности горных пород в некоторых областях локальные магнитные поля выше основного. По-видимому, имеющее относительно низкую температуру (около 1300°К) и низкую плотность, ядро Марса богато железом и серой, отчего оно жидкое и имеет большую электропроводность. Радиус марсианского ядра порядка 800-1000 км, а масса — около одной десятой всей массы планеты. Частичное плавление мантийных силикатов сопровождается интенсивными вулканическими и тектоническими явлениями. На Марсе зарегистрированы марсотрясения.
Мантия Марса обогащена сернистым железом, заметные количества которого обнаружены и в исследованных поверхностных породах, тогда как содержание металлического железа заметно меньше, чем на других планетах Земной группы. Толщина литосферы Марса — несколько сотен км, толщина марсианской коры - примерно 100 км. Кора богата оливином и железистыми окислами, которые и придают планете ржавый цвет. В поверхностном слое содержится: кремния 21%, железа 12,7%, серы 3,1%.
Экваториальный радиус планеты равен 3394 км, полярный — 3376,4 км. Уровень поверхности в южном полушарии в среднем на 3-4 км выше, чем в северном. Между двумя половинами Марса имеется заметное различие в характере поверхности. Южная часть имеет поверхность, сильно изрытую кратерами. На севере доминирует менее богатая кратерами поверхность. Значительная часть поверхности Марса представляет собой более светлые участки, которые имеют красновато-оранжевую окраску; 25% поверхности — более темные участки серо-зеленого цвета, уровень которых ниже, чем светлых. Перепады высот весьма значительны и составляют в экваториальной области примерно 14-16 км, но имеются большие купола гор Фарсида и равнины Элизий. Самым большим вулканами являются Арсия (27 км) и Олимп (26 км) в возвышенной области Тараис в северном полушарии. Для сравнения щитовые вулканы Гавайских островов на Земле возвышаются над морским дном всего на 9 км. Активные вулканические пояса на Земле в течение геологического времени изменяли свое местоположение из-за постепенного движения континентальных плит, поэтому для "построения" очень высоких конусов вулканов, в отличие от Марса, на Земле не хватало времени. Кроме того, слабое тяготение позволяет изверженному веществу образовывать на Марсе намного более высокие структуры, которые не обрушиваются под собственной тяжестью. Вероятно способствует образованию высоких вулканических гор и быстрое остывание извергнутого вещества в холодной атмосфере Марса.
Разломы, ущелья с ветвящимися каньонами (некоторые из них имеют сотни километров в длину, десятки — в ширину и несколько километров в глубину) говорят о тектонической и вулканической активности Марса. Эти вулканические области расположены на восточном и западном концах огромной системы каньонов - долины Маринер, которая простирается на 5000 км вдоль экваториальной области и при ширине до 120 км имеет среднюю глубину 4-5 км. Вулканические конусы достигают огромных размеров: Арсия, Акреус, Павонис и Олимп — 500-600 км в основании. Диаметр кратера у Арсии — 100, а у Олимпа — 60 км (для сравнения — у величайшего на Земле вулкана Мауна-Лоа на Гавайских островах диаметр кратера всего 6,5 км).
Некоторые особенности рельефа Марса явно напоминают выглаженные ледниками участки. Судя по хорошей сохранности этих форм, не успевших ни разрушиться, ни покрыться последующими наслоениями, они имеют относительно недавнее происхождение. Есть все основания полагать, что воды на Марсе немало. Высказываются предположения, что вода существует и сейчас в виде мерзлоты (криолитозоны). При весьма низких температурах на поверхности (в среднем около 220° К в средних широтах и лишь150° К в полярных областях) на любой открытой поверхности воды быстро образуется толстая корка льда, которая, к тому же, через короткое время заносится пылью и песком. Летом температура на экваторе чуть выше 0°С, а на большей части поверхности средняя температура –23°С. Но благодаря низкой теплопроводимости льда под его толщей местами может оставаться и жидкая вода и, в частности, подледные потоки воды вероятно продолжают и теперь углублять русла некоторых подледных марсианских рек.
Телескопические исследования Марса еще в XIX веке позволили обнаружить сезонные изменения его белх полярных шапок, которые с наступлением осени начинают увеличиваться (в соответствующем полушарии), а весной таять, причем от полюсов на юг распространяются волны потепления. Еще 60 лет назад некоторыми учеными в России и за рубежом высказывалось предположение, что эти волны связаны с распространением растительности по поверхности Марса. Однако позднее полученные данные заставили отказаться от этой гипотезы, возможно, эти сезонные изменения связаны с переносами песка и пыли во время марсианских бурь. В южном полушарии Марса заметно суше, чем в северном, так как южный полюс почти на 6,5 км выше северного, и такой рельеф изменяет циркуляцию атмосферы в этой части планеты. Каждое лето происходит таяние полярных шапок Марса. Углекислый газ, из которого в основном состоит атмосфера Марса, с южного полюса скатывается к экватору, и оттуда направляется в сторону северного полюса, и там добавляется к тому водяному пару и углекислому газу, который есть над северной полярной шапкой. В результате получается, что полярная шапка на северном полюсе по размерам мощнее, чем на южном. Такая картина была получена при компьютерном моделировании атмосферных потоков на Марсе с учетом более высокого положения южного полюса. Если же в предложенную модель, заложить в качестве одного из условий одинаковые высоты для полюсов, то климат в обоих полушариях получится одинаковым.
Сейчас поверхность Марса - безводная пустыня, над которой свирепствуют пыльно-песчаные бури, вздымающие песок и пыль на высоту до десятков километров. Во время этих бурь скорость ветра достигает сотни метров в секунду. Последние исследования Марса "Mars Global Surveyor" и "Mars Odyssey" доказывают, что на глубине не более 5 м находится лед, а на большей глубине возможно и вода в жидком состоянии. Если растопить весь марсианский лед, то его поверхность, по мнению специалистов, покроется океаном глубиной 500 м.
Некоторые крупные области поверхности Марса
Гора Олимп (Olympus Mons) - считается самым большим вулканом Солнечной системы. Она возвышается на 27 км выше опорного уровня. Этот щитовой вулкан в поперечнике около 700 км, его объем в пятьдесят раз превышает самый большой земной вулкан. Кальдера имеет диаметр около 90 км, гора окружена откосом высотой по крайней мере 4 км. Более старые вулканические породы, сглаженные и разрушенные ветром, окружают главный пик, образуя область ореала. Гора Олимп расположена в северо-западной части гор Фарсида и ранее называлась "Олимпийские снега", поскольку постоянные облака над этой областью выглядели как светлое пятно.Плато Солнца (Solis Planum) - древняя вулканическая равнина на Марсе, лежащая к югу от долины Маринер. При визуальном наблюдении внутри этой области видно изменяющееся темное пятно, благодаря чему вся структура получила популярное название "Марсианский глаз".
Равнина Амазония (Amazonis Planitia) - слабоокрашенная равнина в северной экваториальной области Марса. Породы здесь имеют возраст 10-100 млн. лет. Часть этих пород - застывшая вулканическая лава. Как таковых вулканов в виде гор с кратерами в центре этой равнины нет, а лава или вода изливалась здесь из трещин марсианской коры. На основании исследований этих многослойных структур, образовавшихся в результате повторяющихся извержений, можно сделать вывод о том, что, вполне возможно, вулканические процессы идут на Марсе и сейчас.
Земля Аравия - находится на километр ниже окрестных плоскогорий. Учёные полагают, что этот регион подвергался мощной эрозии. Эрозия на Земле Аравия была возможно была вызвана текущей водой.
Равнина Аргир (Argyre Planitia) - круглая впадина около 900 км в диаметре, расположенная в южном полушарии.
Равнина Аркадия (Arcadia Planitia) - равнина в северном полушарии.
Равнина Утопия (Utopia Planitia) - обширная равнина с небольшим количеством кратеров в северном полушарии, это место посадки АМС "Викинг-2". Панорамные изображения, переданные на Землю спускаемым аппаратом "Викинга", показали, что поверхность здесь усеяна множеством валунов, сложенных из слоистых пород.
Равнина Хриса (Chryse Planitia) - круглое плато в северной экваториальной области Марса. Место посадки зонда "Викинг-1".
Равнина Элизий (Elysium Planitia) - большая вулканическая равнина более 5000 км в поперечнике.
Равнина Эллада (Hellas Planitia) - впадина почти круглой формы диаметром 1800 км. Равнина Эллада, выделяется светлым цветом, раньше ее называли просто "Эллада".
Атмосфера
Разреженная марсианская атмосфера содержит 95,3% углекислоты, 2,7% молекулярного азота и 1,6% аргона, СО(0,06%), Н 2 О в сумме до 0,1%. Состав марсианской атмосферы существенно изменяется в течение года от сезона к сезону. Кислорода в атмосфере очень мало (следы). Атмосферное давление у поверхности составляет 0,7% давления у поверхности Земли. Сильные атмосферные ветры вызывают обширные пылевые бури, которые периодически охватывают всю планету, поднимая пыль на высоту до 20 км. На Марсе наблюдаются разнообразные формы облаков и тумана. Рано утром туман сгущается в долинах, а по мере того, как ветер поднимает охлаждающиеся воздушные массы на возвышенные плато, облака появляются и над высокими горами Фарсида. Зимой северная полярная шапка окутывается завесой ледяного тумана и пыли, называемой полярным капюшоном. Подобное явление в несколько меньшей степени наблюдается и на юге.
Полярные области покрыты тонким слоем льда, который, как полагают, является смесью водяного льда и твердой углекислоты. Изображения с высокой степенью разрешения показывают спиральные образования и страты нанесенного ветром вещества. Северная полярная область окружена рядами дюн. Полярные ледяные шапки увеличиваются и убывают в соответствии со сменой времен года. Марсианский год примерно вдвое длиннее земного, так что времена года здесь также более длинные. Однако из-за относительно высокого эксцентриситета орбиты Марса они имеют неравную продолжительность: лето в южном полушарии короче и теплее лета в северном. Имеется слабый озоновый слой на высоте 36-40 км толщиной 7км, который в 250 раз слабее земного.
Температура поверхности хорошо изучена по наземным наблюдениям в инфракрасных лучах. Температура верхнего слоя грунта во время летнего солнцестояния может подниматься до 0°C. Самая низкая температура была зарегистрирована над зимней полярной шапкой Марса –139°С. При такой температуре конденсируется углекислый газ. Для Марса характерен резкий перепад температур. В плато Солнца и земли Ноя температура изменяется в течение суток от –53 до +22°С летом и от –103 до –43°С зимой. Марс – весьма холодный мир, климат его намного суровее, чем климат в Антарктиде.
Марс долго рассматривался как планета, на которой вероятно существование жизни, что подкреплялось наблюдением полярных ледяных шапок и сезонных изменений. В 1859 г. А. Секкии и, особенно, в 1887 г. Д. Скипарелли (изучал Марс в год максимального сближения Земли и Марса) выдвинули сенсационную гипотезу, что Марс покрыт сетью рукотворных каналов, периодически наполняющихся водой. П. Лоуэлл и другиепосчитали, что они видят систему каналов, которые имеют искусственное происхождение.
Однако информация, полученная советскими АМС "Марсом-2" и "Марсоходом"-3 в 1971 г., а также "Марсом-5" в 1974 г. доказала, что никаких искусственных каналов на Марсе нет. Американские космические аппараты и марсоходы: "Маринер-4" в 1965 г., "Маринер-6" и -7" в 1969г, "Маринер-9" в 1971г, а также "Викинг-1" и "Викинг-2" в 1976г., "Марс Глобал Сервейор" в 2001г. и другие исследования, проведенные на марсе автоматическими аппаратами в последнее десятилетие предоставили огромную информацию о Марсе.
Спутники Марса
Спутник Размер, (км) Плотность г/см 3 Радиус орбиты, (км) Период обращения, (земные сутки) Наклон орбиты к экватору планеты,
градусы
Фобос
27х21х19
2,2
9380
0,319
1,0
Деймос
15х12х11
1,7
23460
1,36
1,8
Фобос (Страх). Внутренний спутник Марса. Делает оборот вокруг Марса за 7 ч. 39 мин., то есть обгоняет планету в ее суточном вращении. Изображения, полученные АМС "Викинг" в 1977г, показывают, что Фобос имеет эллипсоидальную форму и покрыт кратерами. Диаметр самого большого из них равен 10 км, что составляет больше трети размера спутника. Борозды, отходящие от Стикни, кажутся трещинами, вызванными ударным воздействием при образовании кратера. Спутник, постепенно приближаясь к планете, приблизительно через 100 млн. лет окажется в зоне Роша и будет разорван приливными силами.
Деймос (Ужас). Деймос имеет форму эллипсоида с размерами облетает Марс по орбите за 30 ч. 17 мин. По поверхности спутника разбросаны глыбы размером от 10 до 30 м. Считается, что Деймос, как и Фобос, представляет собой астероид, захваченный планетой. Они оба имеют очень темную поверхность, отражая всего несколько процентов падающего на них света. Эти спутники подобны астероидам (углеродистой хондровой структуры), которые обычно находят во внешней части пояса астероидов и в группе астероидов, связанных с Юпитером. Оба спутника вcегда обращены к Марсу одной и той же стороной.
А так выглядит с расстояния 100 тыс. км Земля и Луна. Главные отличия Земли от Марса, которые бросаются в глаза при наблюдении этих планет из космоса, это - океаны и моря, отчего наша планета выглядит как голубой шар, в атмосфере Земли мощная облачность, покрывающая добрую половину планеты. На материках можно едва разглядеть зеленые пятна растительности. Луна - спутник Земли - значительно меньше Земли. На ней, как и на Марсе, нет морей и океанов, но на Луне, в отличие от Марса, нет атмосферы. Поэтому даже самые маленькие метеориты врезаются в ее поверхность. На Марсе малые метеориты сгорают, а на поверхность падают только крупные и средние. На Земле к поверхности прорываются только крупные, а мелкие и средние метеориты разрушаются в атмосфере, разогреваясь от трения о нее и разогрева. К тому же кислород земной атмосферы способствует быстрому окислению вещества метеоритов - их сгоранию.
Когда я смотрю на фотографию Земли из космоса, почему-то вспоминаю картину "Девочка на шаре"... оказывается все мы на шаре, только значительно большего размера, чем изобразил художник. И шар этот несется в черном пространстве по орбите вокруг Солнца, а вместе с Солнцем - вокруг центра Галактики, вместе с Галактикой летит из центра Матагалактики к ее периферии. Так что даже когда мы сидим или лежим, мы участвуем по крайней мере в четырех одновременных движениях: вокруг земной оси, вокруг Солнца, вокруг центра Галактики и прочь из центра Метагалактики.
"Открылась бездна звезд полна, звездам числа нет, бездне дна" - М.В. Ломоносов.
У Марса есть маломощная атмосфера. На диаграмме показан ее состав. Преобладает углекислый газ (95%), примерно 4% приходится на азот и аргон. Паров воды в атмосфере очень мало, кислорода еще меньше.
Состав атмосферы Земли абсолютно иной. На Земле в атмосфере преобладает азот (77%), на втором месте кислород (22%). Пары воды, углекислай газ, аргон и другие газы в сумме составляют 1%. Атмосфера Земли во много раз мощнее марсианской. Давление атмосферы на Марсе такое как на Земле на высоте 20 км.
Мы на околомарсианской орбите. Большие пространства в полярной области планеты покрыты белой субстанцией. Это снег, но не такой, как на Земле. На марсе снег в основном состоит из замерзшего углекислого газа. Он при нагревании не превращается в жидкость, а сразу переходит в газообразное состояние - возгоняется. При возгонке углекислого снега его парциальное давление в атмосфере увеличивается, при этом усиливается парниковый эффект и температура днем может становиться положительной. При этом начинает таять водяной лед, который на Марсе тоже имеется. Но из-за низкого атмосферного давления водяной лед также не переходит в жидкую фазу, а превращается сразу в пар. Так происходит сухая возгонка водяного льда и водяного снега. Но к вечеру атмосфера выстывает и пары воды снова переходят в твердую фазу. Образуются легкие облака и на поверхность планеты ночью выпадает водяной снег в виде мелкой пороши или изморози. На дне депрессии и на сколоне горы южной экспозиции можно разглядеть какие-то темнозеленые пятна. Возможно, это колонии автотрофных микроорганизмов - бактериальные маты.
Так с орбиты выглядит Земля. Вершины Альпийских и Кавказских гор покрыты снегом и льдом. Хорошо видны темнозеленые массивы лесов и светложелтая поверхность пустынь и полупустынь. Можно разгядеть наиболее высокие горные цепи.
Марс с орбиты. Это Гранд Каньон. Это мощный тектонический разлом - разошедшаяся трещина в марсианской коре. На дне каньона видна гладкая субстанция, похожая на жидкость или лед. Сверху на дно каньона свалились обломки марсианской коры. Похоже, что они растворяются в "жидкой" субстанции, буквально вязнут в ней. Обрушение со стенок каньона должно быть весьма интенсивное, в этом случае, казалось бы, должны под такими склонами образоваться конуса выноса и прилавки из обломков, а их нет. Можно предположить, что на дне каньона водяное озеро. Каньон глубокий, около 4 км глубины, следовательно, давление атмосферы на дне этого каньона значительно болше, чем на плато. Кроме того, поток эндогенного тепла из недр Марса в разломе также больше, чем на плато. Озеро с поверхности наверняка замерзшее, но явно не до дна.
Планета Земля, северная часть Корякского нагорья на Северо-Востоке Азии. Осыпается крутой склон горы, но в отличие от Мраса, под склоном образуются конуса выноса и присклоновые прилавки из каменных обломков. Обломочный материал этих конусов пропитывается водой от дождей и тающего снега. В теле такого конуса появляется многолетняя мерзлота, лед заполняет промежутки между камнями. Нашпигованная льдом каменная осыпь превращается в так называемый каменный глетчер, который течет как настояший глетчер.
Планета Марс. Стенка Гранд Каньона. Тектонический разлом расширяется, происходит то, что на Земле происходит в рифтовых зонах - спрединг. Кора Марса (криолитозона) при этом начинает обрушаться, но она не осыпается, а проседает, так как плавится в глубине. В верхней части склона терраса образована чем-то вроде глетчера. А вот в нижней части склона, похоже, течет какая-то аморфная масса темно-фиолетового цвета. Эта масса находится на глубине 6-7 км от поверхности плато. Если верхнюю террасу можно принять за глетчер или каменный глетчер, то нижний темно-фиолетовый натек - что-то другое. Могу предположить, что это аморфные твердые углеводороды, что-то вроде густой битумизированной нефти. Возможно, что на границе мантии и коры на Марсе идет абиогенный синтез углеводородов.
Глетчер на Аляске. Два языка текущего льда выдавливаются с вершины хребта в долину, но не сливаются, а так и текут двумя потоками. По бокам и внизу оба глетчера разгружаются, это значит, что лед тает, а вытаявшие камни остаются и образуют морены - боковые и конечные.
А это фото Марса. Похоже, что здесь в этих кратерах на поверхность поступала жидкая вода из глубин планеты, но в холодной атмосфере планеты она моментально замерзала и формировала обширную наледь. Не удивлюсь, если в глубине этой наледи есть и жидкая вода. Процесс выделения на поверхность воды произошел недавно, наледь еще не покрылась пылью и песком. Наледь по сути является глетчером, только питание марсианского глетчера происходит не сверху за счет снега, а снизу за счет поступающей из глубин жидкой воды.
А этот ледяной бугор - гидролоккалит - образовался на Земле. Река в этом месте промерзла до дна, но вода из верховьев все поступает и поступает. Она здесь разрывает лед и выходит на поверхность, наращивая наледь сверху. Но в некоторых местах воды снизу поступает немного и она успевает замерзнуть не выходя на поверхность, вспучивая лед и наращивая вспучивание снизу, прямо как на Марсе. Образовалась серия трещин в наледи от давящей снизу воды. По этим трещинам вода стала поступать вверх к поверхности, сразу же замерзая, не выходя на поверхность. Этот бугор нарастает снизу. Такие бугры иногда достигают высоты 5-6 м и 10-15 м в диаметре. Гидролокалиты (в Якутии их называют болгуньяхи) часто образуются на севере Сибири и в горах Южной Сибири в районах с резко континентальным климатом.
Марс. На этом фото видно, как течет марсианский ледник. В верхней узкой части скорость течения его высокая, - здесь отчетливо видны продольные борозды на его поверхности. Так текут ледники и на Земле. Но внизу ледник широко растекается, скорость течение его замедляется и начинается испарение воды с поверхности, при этом в условиях низкого атмосферного давления вода сразу переходит в парообразное состояниеее. При этом на поверхности ледника формируется ячеистая структура. Масса льда на поверхности здесь загрязнена пылью и песком. Если на Земле ледники питаются за счет снега, выпадающего на их поверхность из облаков, а также сдуваемого ветрами с высоких плато. то на Марсе за счет осадков ледник вряд ли сможет нарастать. Осадков на Марсе выпадает очень мало. Так откуда же берется эта вода? Думаю, что вода поступает из глубин планеты. Этим Марсианские ледники в принципе отличаются от Земных.
Земля. На этом фото хорошо видно, что ледники на Земле образуются за счет снега, который выпадает зимой на вершины гор. Скапливаясь в ущельях и карах, этот снег уплотняется и становится фирном, а фирн превращается в лед. Языки льда выдавливаются из каров и текут по долинам рек и разломам в нижние пояса гор, постепенно истончаясь они превращаются в потоки воды, нитающей горные реки. Испарение с поверхности ледника в земных условиях происходит, но оно в земной атмосфере по сравнению с превращением льда в воду незначительно. На Марсе ледники просто испаряются.
Марс. Этот кратер образовался в результате "пропаривания" криолитозоны потоком эндогенного тепла. В образовавшейся огромной яме за счет воды, поступающей из глубин планеты, образовался глетчер. Течь этому глетчеру некуда, он на "стационаре". Но испарение льда с его поверхности происходит, и это создает причудливую "ямчатую"скульптуру на поверхности ледника. По всей вероятности, этот ледник в яме имеет выпуклую поверхность, эндогенная жидкая вода поступает по трещинам в леднике и сеть этих трещин имеет регулярную структуру. На поверхности глетчера этим трещинам соответствуют "ребра" этой скульптуры.
Камчатка. В этом каре на высоте 3000 м н.у.м. снег не тает даже летом. Он превращается в фирн, затем в глетчерный лед и питает ледник. Но ледник здесь маломощный, сверху он покрыт толстым слоем камней, сорвавшихся со стенок кара. Ледник течет и тащит камни вниз. Возможно, и на Земле есть глетчеры, расположенные в замкнутых цирках, которые никуда не текут. Но такие глетчеры на Земле будут обильно нашпигованы обломочным материалом.
Марс. Ровное почти идеально плоское плато разорвано глубоким разломом. На дне разлома видна плоская и гладкая поверхность. Такое впечатление, что это озеро, покрытое толстым слоем льда, возможно, озеро промерзшее до дна. А вот конус справа - это явно гидролакколит. Жидкая вода поступает по трешине-жерлу в центре конуса, выливается на его поверхность и сразу замерзает. Возможно, на поверхность жидкая вода и не поступает, а замерзает внутри бугра. Ребра бугра маркируют трещины во льду.
Камчатка. В разломах на Земле тоже образуются озера, часто они подпружены конечными моренами деградировавших ледников, которые в более холодную и снежную эпоху заполняли кары. Ледники стаяли, а озера образовались. Иногда на дне таких озер еще сохраняется часть карового ледника, засыпанная обломками. Этот реликтовый лед тает и дно озера опускается, озеро становится более глубоким. Но на Земле, в отличие от Марса, все каровые озера летом вскрываются от льда.
Земля из космоса с околоземной орбиты. Мегарельеф Земли принципиально отличается от мегарельефа Марса, на Марсе он более спокойный, плавный. Там нет таких рельефных гор, хотя превышеня рельефа на Марсе даже больше, чем на Земле. На Земле дно океанских впадин на глубине 11 км, а гора Джомолунгма высотой 8 км н.у.м., относительное превышение 19 км. На марсе относительное превышение наиболее высокой горы Олимп над самой глубокой впадиной около 40 км. Такое различие скорее всего связано с меньшей силой тяжести на Марсе, чем на Земле, но не только с этим. См. объяснение выше.
Поверхность Марса - это большей частью ровное или ступенчатое плато с пологими увалами. Крутые склоны здесь только на стенках тектонических разловом или круглых впадин - ям.
Тектонический разлом на Марсе. Похоже, что это зона срединга, или раздвижения марсианской коры. Разумеется, спрединг не столь масштабен, как на Земле - из-за того, что Марс значительно меньше Земли. Мне представляется этот процесс на Марсе так: в разлом из глубин поступила некая жидкая субстанция, возможно, вода, которая замерзла и превратилась тут же в лед. Испарение с поверхности льда создало структуру в виде системы многоугольников. Со временем пыльные бури покроют поверхность этого ледника в разломе пылью и песком, и разлом станет незаметен, он сольется с поверхностью окружающего плато.
Марс. Дно Гранд Каньона в самой его глубокой части. Такие формы рельефа на Земле не встречаются. Ледник здесь активно разрушается, в основном испаряясь с поверхности. Испарение идет неравномерно, образуются террасы, ребра, отделяющие друг от друга ямы и канавы. Но здесь, в глубоком каньоне, не вся вода с поверхности тающего ледника сразу испаряется. Малая ее часть переходит в жидкую фазу и стекает вниз по склону, образуя в углублениях на террасах и на дне каньона озерки. Озерки с поверхности покрываются слоем льда, под которым находится жидкая вода. Но мелкие озерки промерзают до дна, на фотографии они белого цвета (под ними нет жидкой воды).
Земля. Полигональная тундра в высокой Арктике. В центре бугор гидролокалит, который сформировался благодаря источнику подземных вод, который выходит на поверхность в центре бугра. Бугор сформирован за счет ледяной линзы, сформировавшейся при замерзании воды подземного источника. Вокрун гидролокалита сырая полигональная тундра. Криолитозона здесь расколота на многоугольники глубокими трещинами. Летом в этих трещинах скапливается вода, которая зимой замерзает и приподнимает края трещины, так как вода при замерзании расширяется.
На схеме справа показан механизм образования полигонов в тундре. Под трещинами формируются жилы льда из затекающей сюда осенью воды. Вода при замерзании расширяется и приподнимает окружающий грунт и торф, формируя валик. Зимой валики выше, чем летом, так как ледяная линза вытаивает и обьем трещины уменьшается. Ледяные линзы уходят в толщу многолетней мерзлоты.
Тектонический разлом на Земле. В режиме расширения планеты края этой трещины будут расходиться (спрединг), а из лубины планеты (из мантии) в трещину будет поступать расплавленная магма. Возможно и на Марсе такие процессы происходят. Там разогретое вещество мантии расплавляет криолитозону и мы видим оплывы на склонах и провалы (ямины или псевдократеры) на поверхности плато.
А вот это оригинальное образование в виде детской пирамидки находится на поверхности Марса посреди ровного плато. Объяснить происхождение такой пирамидки можно только действием водяного вулкана. Жидкая вода по жерлу, пропаренному в толще криолитозоны, поступает на поверхность и замерзает. Напор воды усиливается и пирамидка растет. Вообще-то это не что иное как марсианский гидролокалит. В конце концов этот гидролокалит вырастет до таких размеров, что начнется его разрушение, на месте бугра образуется глубокая яма - кратер.
А этот марсианский гидролокалит начал разрушается. Напор воды с глубины прекратился, края бугра уже обломились.
Знаменитое "лицо" на Марсе - не что иное, как огромный гидролокалит, заметный даже с орбиты. В настоящее время этот бугор совсем "спал", или точнее, "сдулся".
Полигональная тундра на Земле в высокой Арктике (Арктическая пустыня). В канавках, где зимой образуются ледяные клинья, а летом застаивается вода, растут мхи, а на поверхности полигонов лишайники.
"Полигоны" на Марсе. Ребра, скорее всего, образовались на месте трещин, по которым из глубины криолитозоны поступает жидкая вода и замерзает. В ямках между ребрами в теплое время года днем, возможно, скапливается немного жидкой воды. Черные пятна в ямках могут быть либо скоплениями минеральных частиц, принесенных пыльной бурей, либо колониями микроорганизмов.
Это тоже Марс. Похоже, что верхний слой криолитозоны на Марсе в основном состоит из минеральных частиц, нанесенных во время пыльных бурь. Это довольно твердая корка из сцементированных частиц пыли и песка. Но под этой коркой с глубиной содержание воды в твердой фазе в криолитозоне увеличивается, а на глубине в несколько десятков или сотен метров, возможны полости с водой, которая находится в жидком состоянии благодаря эндогенному теплу планеты. Корка на плато часто расколота на полигоны, так как обьем планеты не постоянен и сеть трещин позволяет Марсу слегка пульсировать. По поверхности корки ветер гоняет пыль и песчинки, которые образуют марсианские дюны.
Полигональная поверхность Арктической пустыни поражает регулярностью своего рисунка. Всякий, кто бывал в Арктике, удивлялся этой регулярности. Размер многоугольников зависит от характера грунта, степени его насыщенности водой. Система таких многоугольников, на которые поколота криолитозона в тундре облегчает ее растяжение при замерзании воды зимой и сжатие при ее таянии летом. Система многоугольников в тундре образуется в соответствии с принципом Ле-Шателье как результат самоорганизации геосистемы.
Гидролокалит в лесотундре: 1 - слой ежегодно оттаивающего почвогрунта; 2 - ледяная линза многолетнего льда; 3 - глубинные каналы, по которым глубинная вода поступает к ледяной линзе и питает ее, при этом бугор растет, что видно по наклонившимся деревьям..
Порой мерзлотные бугры образуются на вершине возвышенностей. Как же туда наверх поступает вода, питающая ледяную линзу? Вода скапливается в водоносном горизонте зажатая снизу слоем вечной мерзлоты а сверху слоем образующейся осенью сезонной мерзлоты. Грунт промерзает все глубже и давление в сужающемся водоносном горизонте увеличивается, в результате вода поднимается наверх холма к бугру-гидролокалиту, где может по трещинам вытекать наружу. При этом давление в водоносном горизонте падает. Но мороз делает свое дело, и водоносный горизонт сужается еще больше, выжимая воду к гидролокалиту.
Поверхность Марса крупным планом. Этот снимок сделан с марсохода. Бугорковатый микрорельеф сформирован благодаря криолитозоне. Сходный микрорельеф можно наблюдать и на Земле в ссухих шебнистых тундрах на нагорных террасах.
Строение криолитозоны Марса. В толще эоловых отложений залегает линза льда. Думаю, что в некоторых районах Марса количество водяного льда в толще криолитозоны еще больше, чем показано на этой схеме. Некоторые ледяные линзы под воздействием эндогенного тепла планеты перешли в жидкое состояние, образовались подземные резервуары жидкой воды.
Земля, отчетливо видны трещины грунта в тундре, связанные с криогенными процессами. Гидролокалит образовался на месте выхода подземной воды. Похоже, что гидролокалит находится в активном состоянии - линза льда в его теле постепенно увеличивается. Рядом формируются новые гидролокалиты.
Земля. Разрушающийся гидролокалит в тундре. Хорошо видна ледяная линза внутри бугра. Слой почвы над ледяной линзой очень тонкий. Гидролокалиты весьма "чувствительны" к глобальному потеплению. При потеплении они начинают деградировать и довольно быстро исчезают, при этом на месте деградировавшего гидролокалита часто образуется углубление (иногда небольшое озерко). Если озерка не образуется, то возникает болотце - сырой полигон. При этом растительность, которая сформировалась на вершине бугра, окажется в условиях избыточного увлажнения и будет быстро изменяться. Кустарничковая тундра деградирует, и на ее месте возникнет осоковое гпновое или сфагновое болото. Кто бывал в окрестностях Якутска, мог наблюдать множество небольших озер, возникших в голоцене на месте огромных бугров-гидролокалитов, образовавшихся здесь в ледниковый период.
Марс. Стенка Гранд Каньона. На фотографии отчетливо видно провальное обрушение (проседание) криолитозоны. Оседающий участок криолитозоны постепенно погружается в марсианскую кору и, вероятно, плавится в ней. Немного дальше от края криолитозона также погружается в марсианскую кору, буквально "пропаривается" потоком эндогенного тепла, в результате чего образуется своеобразный кратер. Примерно так погружаются на Земле в океан огромные глыбы льда, отрывающиеся от ледников Гренландии и Антарктиды. На дне марсианского Гранд Каньона, по-видимому, подо льдом существует огромное озеро жидкой воды. Это озеро сверху покрыто толстым слоем льда, который и предохраняет жидкую воду от быстрого испарения в условиях разреженной атмосферы Марса. Ведь на Марсе вода закипает при +2°С на плато и примерно при +4°С в глубоком каньоне. Да, на Марсе кипит холодная вода.
Марс. На этой фотографии начало Гранд Каньона. Этот "овраг" глубиной 2-3 км не промыт текущей водой, это очевидно. Следовательно, это действительно тектонический разлом. На его дне еще не успело образоваться озеро. Судя по сглаженным формам рельефа, поверхность Марса в данном месте - это мощный ледник, перекрытый сверху минеральной коркой, которая предохраняет ледник от испарения - сухой возгонки. Об этом говорит малое количество паров воды в атмосфере Марса. Попав в холодную атмосферу, водяной пар моментально превращается в кристаллики льда и выпадает на поверхность планеты мелкой снежной пылью.
Марс. Ступенчатый мегарельеф - следствие криогенных процессов и пыльных бурь. Над средней террасой видна легкая дымка. По всей вероятности, это конденсируется в кристаллики льда холодный водяной пар, выделяющийся здесь из разлома. По разлому эндогенное тепло достигает криолитозоны и "пропаривает" ее. Круглые кратеры - это не что иное как провалы в криолитозоне, на дне некоторых из них можно разглядеть ямные ледники. Следов текущей воды нет.
Ледяные слои в полярном каньоне, отснятые со спутника Mars Reconnaissance Orbiter (фото NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).
На этой фотографии видно, что в верхних слоях марсианской криолитозоны льда совсем нет. По всей вероятности, он весь испарился. Отчетливо видна слоистая структура грунта, который весьма похож на конгломерат, состоящий из минеральных частиц, сцементированных солями. Думаю, что слоистость марсианского грунта - это результат регулярно повторяющихся пыльно-песчаных бурь, а не результат отложения ила и песка на дне водоемов, как это происходит на Земле. Пылью на Марсе засыпает ледники, в составе пыльных облаков переносятся и пары воды, которые, замерзнув, в виде снега смешиваются с пылью и песком и выпадают на поверхность плато, цементируя минеральные частицы.
Нижние слои, вероятно, содержат воду как в виде льда, так и в виде гидратов. Возможно, в нижних слоях криосферы присутствуют углеводороды, а также сера, которая с железом образует сернистое железо, имеющее черный цвет.
Земля. Гималаи, вид из космоса с околоземной орбиты. Это так непохоже на Марс. Острые пики гор, бесчисленные горные хребты, глубокие разломы, по дну которых текут глетчеры. При таянии ледников вода не испаряется, а течет по дну разломов. Если на Марсе главенствует ветровая эрозия, то на Земле - водная и ледниковая. Обратите внимание на то, что горные хребты на этом фото почти параллельны друг другу. Как образовался такой мегарельеф? Это смятая в складки относительно тонкая кора дна океана Тетис, который 200 млн. лет назад плескался на этом месте, но потом при очередном сжатии планеты океаническая тонкая кора на дне Тетиса была смята в крутые складки. Период сжатия сменился периодом расширения Земли, но горные цепи Гималаев так и остались частью суши, а новый океан (Атлантический) образовался на месте нового разлома земной коры и постепенного спрединга в течение 100 млн. лет.
Земля. Вид с околоземной орбиты. А вот этот мегарельеф образовался в режиме растяжения земной коры при увеличении объема ее ядра и мантии. Относительно ровная (пенепленизированная) равнина подверглась воздействию тектонических процессов, разорвавших ее во многих местах. Образовавшиеся при этом разломы подверглись действию текучих вод. Этот тип рельефа больше похож на марсианский.
Марсианское озеро, покрытое толстым слоем льда, возможно промерзшее почти до дна. Вероятно, под этим озером поток эндогенного тепла выше, чем за его пределами. В пределах озера видны несколько кратеров. Похоже, что в этих местах толстый слой льда пропарили потоки эндогенного тепла, образовались вертикальные каналы, по которым и происходит разгрузка эндогенного тепла в виде выхода на поверхность жидкой воды, которая сразу же переходит в парообразное состояние так, что никакой жидкой воды на поверхности здесь не образуется. Несколько тектонических трещин под углом пересекают это озеро.
Поверхность Марса крупным планом. Здесь мы видим минеральный грунт. Не вся поверхность марса покрыта захороненным ледником. Здесь есть выходы горных пород - настоящие горы, которые возвышаются над погребенными ледниками Марса. Эти камни вряд ли могут переносить марсианские бури. Хотя поверхность каменных глыб неплохо обработана пыльными бурями, все грани камней сглажены. На земле такую работу осуществляют текущие воды и волны в зоне прибоя.
Вулканические породы также встречаются на Марсе. Эти камни - осколки вулканической лавы. Следовательно, на Марсе есть и настоящие вулканы, которые, извергаясь, могут выбрасывать не только газы, водяной пар, но и вулканические бомбы, а также изливать потоки каменной лавы. Следовательно, эндогенного тепла на Марсе вполне достаточно, чтобы растопить водяной лед в глубине его криолитозоны.
Поверхность Марса. Здесь недавно проехал марсоход и нарушил поверхностный слой рыхлых отложений пыли, песка и снега (по всей вероятности, снега из углекислоты). На поверхности углекислый снег растаял и испарился, а вот в грунте он может долго сохраняться. Кстати, это может быть смесь водяного и углекислого снега. Во время пыльной бури песок, пыль и снег поднимаются в атмосферу и переносятся на большие расстояния.
Земля. Арктика. Пдземный лед хорошо виден на обрыве размываемого берега. Арктические равнины почти на 50% состоят из льда. Если этот лед растает, то уровень равнины понизится и она окажется ниже уровня моря. Подземный лед на таких равнинах может быть реликтовым, он сформировался в конце плейстоцена в ледниковый период на шельфе. Шельфовый ледник сверху перекрыли отложения пыли и песка, принесенного на ледяную равнину с соседних гор ветрами и текущими водами. В голоцене, в том числе и в настоящее время подземные линзы льда вытаивают и на равнине образуются термокарстовые озера, иногда такая равнина в результате вытаивания ледяных линз "уходит" под воду и снова становится дном мелководного моря - его шельфом. Есть даже теория советского ученого Томирдиаро, согласно которой суша, соединявшая в ледниковый период Чукотку и Аляску (Берингия), была захороненным шельфовым ледником. Когда ледник растаял, Берингия погрузилась в морскую пучину.
Земля. Северная часть пустыни Гоби в центре Азиатского материка. Горный массив Бага-Газарын-Чулу, горы обработаны (буквально источены) песчаными бурями. Это - крупнозернистые слоистые гранито-гнейсы. Когда-то они были песчаными осадками на дне палеозойского моря. Но затем осадки подверглись сильной термической переработке, частичному оплавлению и превратились в слоистую горную породу. Затем произошло воздымание суши в этом месте, и граниты "вышли" на дневную поверхность. Массив раскололся и образовались горы, которые разрушаясь превращаются в песок. Песок ветрами уносится на юг пустыни Гоби.
Экспедиция в горах Бага-Газарын-Чулу (Гоби). Гранитные скалы постепенно разрушаются в основном под воздействием эоловых процессов. Сильный ветер поднимает частицы песка и с огромной скоростью несет их на сотни километров. Песчаные частицы ударяют о скалы и разрушают их.
Земля, пустыня Гоби, горы Бага-Газарын-Чулу. Внешне это очень похоже на Марс. Там тоже большие пространства заняты похожим плитняком. Только там, в отличие от Земли, породы, из которых при разрушении образуются вот такие плиты, образовалиь не в море путем отложения песчаных частиц, а на суше в результате отложения частиц, переносимых песчаными бурями. Наверняка марсианский плитняк не так прочен, как этот из пустыни Гоби. Этот образовался в результате термической обработки морских отложений, а марсианский, скорее всего, - в результате цементации эоловых отложений.
Пыльная буря на Марсе. Движение песка и пыли столь мощное, что в пылевых облаках накапливаются электрические заряды и сверкают молнии. Такое облако несется со скоростью около 100 км/час.
А это пыльная буря на Земле в пустыне Гоби. В 2008 г., попав в такую бурю, мы также наблюдали электрические разряды. К счастью, буря быстро прекратилась и вслед за ней пошел крупный дождь - почти ливень. На Марсе пыльные бури в дожди не переходят, но наряду с пылью и песком ветер там переносит снег и пары воды.
Земля, южная часть пустыни Гоби, пески Хангарын-Элс. Песок из северной части Гоби пыльными бурями переносится сюда и питает вот эти огромные дюны высотой до 300 м. Изредка выпадающие на дюны дожди быстро поглощаются песками и накапливаются в их толще. Именно эта вода из толщи дюны питает растительность. Вдоль гряды песчаных дюн Хангарин Элс течет речка, которую питают воды из толщи дюн. Речка мелкая, вода в ней днем солнцем нагревается до +50°С.
Дюны на Марсе. Похоже, что в толще этих марсианских дюн преобладает углекислый снег, а не частицы песка и пыли. Что же там происходит во время песчаных бурь? Когда на полюсе Марса начинается зима, то температура там опускается ниже точки замерзания углекислого газа. Атмосфера Марса в основном состоит из углекислого газа, и вот зимой он начинает здесь выпадать углекислым снегом, при этом атмосферное давление падает, и углекислый газ из южных частей планеты устремляется в зону очень низкого давления к зимнему полюсу. Поскольку 96% атмосферы Марса - это углекислый газ, то по сути, полярная зона здесь зимой действует как вакуумный насос. Вся атмосфера приходит в бешеное движение и устремляется к холодному полюсу планеты. Это движение увлекает пыль, песок, небольшие камни, кусочки водяного льда.
Весной солнце нагревает марсианскую полярную шапку, углекислый снег испаряется, и атмосферное давление на полюсе летом быстро нарастает. Ветры в это время дуют в сторону экватора. В это время парниковый эффект, который обеспечивает углекислый газ в атмосфере, еще больше разогревает атмосферу, она еще больше разогревается, вероятно в пригрунтовом слое днем до +20°С, но ночью охлаждается до -80°С.
Что такое черные образования, похожие на деревья, - загадка. Позже я попытаюсь ее объяснить.
Загадочные шарики на Марсе - не что иное, как кусочки водяного льда, окатанные пыльными бурями. Думаю, что во время пыльных бурь кусочки водяного льда с бешенной скоростью летят в атмосфере, катятся по поверхности, шлифуются, приобретая форму шариков. Можно сказать, что это марсианские долгоживущие градины "многократного пользования"
Марс. Бровка берега впадины, в которой под толстым слоем криолитозоны, возможно, есть жидкая вода. Странные голубые камни, вероятно, состоят из водяного льда или из породы, в составе которой много воды. Я не встречал горную породу на Земле, которая, раскалываясь, образовывала бы такие обломки со столь гладкими раковистыми поверхностями.
Поверхность песчаной дюны на Земле. Такая зыбь на поверхности образуется под воздействием ветра, который увлекает песчинки и переносит их. Но такая неровная поверхность тормозит движение песчинок, они то и дело попадают в канавки и барьерчики и тормозят свое движение. Так срабатывает принцип Ле-Шателье: если на систему воздействует некий фактор, то в системе происходят такие изменения, которые тормозят действие этого фактора. Принцип Ле-Шателье - это не что иное как разновидность проявления инерции. Всякое действие вызывает противодействие. В данном случае движение песчинок, взаимодействуя с поверхностью дюны, формирует такую поверхность дюны, которая тормозит движение этих песчинок.
Земля. Поверхность крупнозернистого гранито-гнейса в горах Бага-Газарын-Чулу в пустыне Гоби, подвергающегося эрозии под воздействием эоловых процессов и резких прерпадов температуры и неравномерного нагревания и остывания. Эта горная порода очень прочная, разрушение ее идет очень медленно. Но Природе некуда спешить, и камень в конце концов распадается на песчинки и камушки, из которых он когда-то и был образован.
Марс. Ледяной шарик на ледяной поверхности. По всей вероятности, это не чисто водяной лед, а смесь водяного льда и льда из углекислоты. Кроме того, шарик включает в себя значительное количество песчинок. Такие шарики, принесенные зимой в район зимнего полюса, могут вмораживаться здесь в ледяную толщу, но с наступлением весны они вытаивают и освобождаются из "плена". Новые песчаные бури подхватывают их и переносят с севера на юг, и так ежегодно дважды в год - осенью на к полюсу, весной к экватору - шарики катаются по поверхности планеты.
Типичный марсианский провальный кратер. Отчетливо видно, что такая яма могла образоваться только в результате пропаривания криолитозоны потоком эндогенного тепла. Но почему дно и стенки ямы такие черные? Похоже, что черную субстанцию выбрасывало со дна ямы вверх. По всей вероятности, на дне ямы или под этим дном находится резервуар с нефтью. Криолитозона в этом месте проваливается в полость, заполненную углеводородами. Чтобы принять эту гипотезу, придется признать возможность абиогенного синтеза нефти в мантии Марса на границе с его корой. В верхнем левом углу на фотографии видны следы фонтанов нефти, достигавшие поверхности плато.
Марс. На дне разлома мы видим озеро, не покрытое льдом. Это очень странно. При низком атмосферном давлении вода в жидком виде накапливаться и сохраняться в таких количествах на Марсе не может, она моментально закипит и испарится. Следовательно, перед нами озеро нефти, или очень на нее похожей субстанции. Похоже, что нефти на Марсе не меньше, чем в Кувейте. Вот только кислорода практически нет, гореть здесь нефть и нефтепродукты не могут.
Марс. Нефти здесь, по всей вероятности, действительно много, раз она выбрасывается даже на поверхность планеты. Время от времени давление в нефтяных резервуарах под толстым слоем криолитозоны резко возрастает и нефть фонтанами выбрасывается по трещинам на поверхность планеты.
Однако и на Земле жидкие и газообразные углеводороды постоянно поступают в гидросферу и атмосферу естественным путем по трещинам в земной коре. Многие, наверное, наблюдали нефтяные красивые пятна-разводья на поверхности луж на болотах, где никакие машины и трактора никогда не проезжали.
На фотографии слева видна часть Мексиканского залива. Здесь на дне моря видна какая-то черная субстанция. Это не что иное как углеводороды, поступающие по разломам из глубины Земли. Это не жидкая, а битумизированная твердая углеводородная масса.
В Мексиканском заливе добывают с платформ много нефти. Недавно там произошла авария и случился разлив большого ее количества, отчего пострадали здешние морские экосистемы и пляжи. Но выбросы углеводородов на поверхность Земли происходят и естественным путем; в биосфере есть микроорганизмы, для которых нефть - это питательный субстрат. Но естественным путем таких количеств нефти на поверхность обычно не поступает, и нескоро нефть поедающие микроорганизмы попадут в зону загрязнения и размножатся здесь в количествах, достаточных, чтобы съесть миллионы баррелей нефти в короткий срок. Следовательно, нефтяные компании обязаны разводить нефть поедающие организмы на специальных фабриках с тем, чтобы во время разливов нефти заносить в них эти микроорганизмы, и тем способствовать быстрому устранению нефтяного загрязнения.
Нефтяной фонтан. Фото начала ХХ века. Под давлением нефть вырывается из недр Земли по пробуреному каналу (скважине). Давление в пластах, в которых залегает нефть такое, что нефть выбрасывается на высоту до 200 и более метров.
Разлив нефти в Мексиканском заливе в 2010 г. стал настоящим национальным бедствием для США. При этом разрушилась морская платформа, с которой добывали нефте, и под большим давлением нефть стала из скважины выливаться в море, на поверхности моря образовался толстый слой, который ветрами пригнало к побережью, и вот что стало с пляжем.
Набор из двух изображений показывает один и тот же участок поверхности Марса, но в разные временные периоды. Черно-белое изображение датировано 24 февраля 2002, а цветное получено 13 марта 2006 гг. Видно, что на чистой поверхности (2002 г.) в 2006 г. образовался фонтан, выбрасывающий темнокоричневую субстанцию. Хорошо видно "отверстие", из которого эта субстанция вылетает.
Таким образом, Марс стал вторым объектом в Солнечной системе за пределами Земли, на котором обнаружены гейзеры. Первым был спутник Сатурна Энцелад. Вулканическая деятельность наблюдается также на спутнике Юпитера Ио. Вполне возможно, что вулканы и гейзеры на планетах солнечной системы и спутниках этих планет совсем не редкость, а обычное явление.
Группа исследователей из Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory) в Пасадене, США обнаружили на снимках, переданных зондом Mars Odyssey, мощные гейзеры, сообщает официальный сайт лаборатории . Гейзеры бьют каждую марсианскую весну из южной полярной шапки Марса на высоту не менее нескольких десятков метров. К лету гейзеры исчезают, чтобы вновь появиться следующей весной. Выбрасываемая ими субстанция образует характерные следы, давно замеченные исследователями. Эти следы имеют в длину десятки метров. Если во время извержения гейзера дует ветер, то выбрасываемые струи причудливо изгибаются.
Марс. Черные узоры на песчаных дюнах, вероятно, тоже образовались благодаря выходу на поверхность нефти. Возможно, она не только выбрасывается фонтанами, но и медленно выжимается по трещинам из глубин и затем проникает в толщу дюны. Возможно, где-то рядом действует нефтяной фонтан, а атмосферные вихри придают выбрасываемым струям столь "кудрявую" форму.
А.А Беликович предлагает другое объяснение этому феномену: причудливые рисунки - это тени на поверхности Марса от исходящих испарений и выбросов гейзеров, которые на некоторой высоте начинают размываться ветром.
Марсианский гидролокалит интенсивно разрушается дующими "теплыми" северными ветрами. Весна, теплый воздух из приполярной области, где высокое давление углекислого газа в атмосфере (тает углекислый снег) с большой скоростью несется к экватору. Но что это за темные пятна на поверхности гидролокалита? По моему это пятна нефти, которая поднималась из глубин вместе с жидкой водой и питала гидролокалит.
На поверхности Марса нередки участки с вязкой темной массой, которые иногда сверху прикрыты песком и пылью, иногда нет. Эта субстанция очень похожа на густой мазут, насыщенный пылью.
Земля, пустыня Гоби. Если бы не кустики растительности, то ландшафт вполне можно было принять за марсианский.
Так выглядит северная часть пустыни Гоби, на противоположном берегу сухого русла реки видны развалины средневекового буддийского монастыря. Климат на Земле и Марсе меняется циклическии, вероятно, синхронно. Когда-то здесь текла река, сухое русло ее еще и теперь не засыпано песком и щебнем. Малый климатический цикл на Земле длится 6-7 столетий. А сколько на Марсе? Думаю не случайно астрономы в наши дни не видят в телескопы марсианские"каналы", которые были видны астрономам еще полтора столетия назад. Конечно, это были не каналы, а тектонические разломы. Сегодня их, вероятно, затянуло льдом и прикрыло песками. Но наступит новый "теплый" климатический период на Марсе, и на его поверхности снова появятся разломы - "псевдоканалы". Тогда и в пустыне Гоби наполнятся водой сухие русла рек, и пустыня постепенно превратится в степь-прерию.
Марс. Глыба сцементированного песка и пыли на поверхности Марса. Видна слоистая структура глыбы. Какая-то загадочная сила разломила глыбу перпендикулярно слоистой структуре. Но что это за синяя пленка на поверхности глыбы? Скорее всего, это что-то вроде пленки из затвердевших углеводородов. Если это не так, то синяя пленка образована микроорганизмами. Вероятность второго предположения гораздо меньше, чем первого. Голубоватая пыль на поверхности за глыбой - явно продукты выветривания такой пленки. Всюду многочисленные марсианские шарики.
А этот шарик - Марс в разрезе. Центральную часть шара занимает горячее ядро, которое и определяет подогрев марсианской коры изнутри. Геофизики должны еще разобраться, что за источник энергии подогревает Марс изнутри. Возможно, это энергия гравитационного поля, которая в ядре планеты преобразуется в тепловую. Солнце и планеты в этом случае, взаимодействуя друг с другом и деформируясь в гравитационных полях друг друга, являются своеобразными генераторами, превращающими энергию гравитационного поля в энергию тепловую. Возможно, механизм разогрева планет изнутри иной. Но тепла в недрах планет и крупных космических тел образуется достаточно, чтобы поддерживать воду под слоем льда в жидком состоянии.
Эта карта марсианских полушарий получена в результате дешифрирования снимков поверхности планеты, полученных с околомарсианской орбиты. Сравнив эту карту с картой, составленной в XIX веке художником, наблюдавшим Марс в телескоп, мы можем оценить, насколько продвинулось человечество в познании Вселенной.
При всем внешнем сходстве рельефа Марса и рельефа Земли, процессы рельефообразования на этих планетах разные. Анализируя процессы, протекающие на поверхности Марса, надо исходить из того, что давление атмосферы на нем такое, что жидкая вода на поверхности кипит при +2°С. Круговорот воды на Марсе происходит так: водяной лед испаряется не переходя в жидкое состояние. В атмосфере пары воды превращаются в мелкую снежную пыль, которая выпадает на поверхность, где смешивается с пылью и песком. Зимой, а возможно и летними ночами температура атмосферы бывает столь низкой, что углекислый газ переходит в твердое состояние - углккислый лед. В полярных областях зимой атмосфера Марса буквально выпадает в осадок, превращаясь в углекислый снег. Над полярной шапкой в это времы образуется страшное разрежение атмосферы и с экватора сюда устремляется марсианский воздух - возникают мощные пыльные бури. Летом полярные шапки углекислоты тают и возгоняются в атмосферу. Давление углекислой атмосферы растет, это приводит к возникновению парникового эффекта, отчего процесс возгонки твердой углекислоты интенсифицируется и ветры начинают дуть к экватору. В это время в приполярном летнем районе Марса становится теплее, чем в экваториальном. Мощная криолитозона Марса состоит из водяного льда, минеральных частиц, а на глубине из глубинных водяных озер и озер нефти. Под воздействием эндогенного тепла проходит пропаривание криолитозоны и отдельные ее участки проваливаются, погружаясь в глубинные моря из воды и нефти. Иногда давление в этих глубинных резервуарах бывает такое, что возникают фонтаны-гейзеры, которые выбрасывают воду и нефть. В глубоких разломах коры Марса образуются озера жидкой воды, покрытые толстым слоем льда, и озера нефти. Погребенная в толще водяного льда замерзшая углекислота при летнем потеплении или за счет усиления потока эндогенного тепла может взрываться. Такие углекислые "мины" в толще криолитозоны очень опасны для луноходов и космонавтов, на них можно легко подорваться. Мнение о том, что рельеф на Марсе изменяется очень медленно - заблуждение. Морфологически Марс очень активная планета, но активная по другому, чем Земля.
Глобальное потепление на Марсе
В последние десятилетия разогревается не только атмосфера Земли. На Марсе мы также наблюдаем изменение климата. Чтобы доказать это, обратимся к первым картам поверхности Марса, полученным в 1888 г., Джованни Скиапарелли, и сревним их с современными.
На этих картах полушарий и современных фотографиях хорошо видно, как сильно уменьшилась полярная шапка на зимнем полюсе Марса. На старых картах мы видим значительно больше деталей, которых на современных фотографиях Марса значительно меньше. Но самое главное - исчезли так называемые марсианские "каналы". Объяснить марсианские "каналы" исключительно "больной" фантазией астронома XIX века я не могу. Джованни Скиапарелли видел на Марсе линейные структуры (скорее всего, тектонические разломы), которых сегодня просто не видно. Куда они подевались? Да вероятно, их "затянуло" ледниками, засыпало пылью и песком регулярно бушующих бурь.
Астрономы пришли к выводу, что глобальное потепление уже стало реальностью на Марсе. Сравнение фотографий поверхности этой планеты, сделанных два года назад, и недавних показало значительное сокращение полярных шапок, состоящих из твердой двуокиси углерода. Крупные массивы марсианского "льда", как показали скрупулезные измерения, с 1999 года уменьшились в диаметре на 1-3 метра, а множество мелких "ледничков" исчезли вообще (за эти два года, прошедшие на Земле, на Марсе едва завершился один год). Следовательно, углекислый газ полярных шапок в настоящую климатическую эпоху в меньшей степени выпадает в осадок, его содержание в атмосфере увеличилось, и усилился и парниковый эффект. На Марсе становится теплее.
Ученые космического центра в Сан-Диего, изучающие фотографии, сделанные космическим кораблем Mars Global Surveyor, пока не могут сказать, следует ли считать данные климатические изменения на Марсе проявлением новой тенденции или они не выходят за рамки обычных для "красной планеты" , вращающейся по эксцентричной орбите, годовых циклов. Тем не менее, при сохранении данной тенденции количество испарившейся в атмосферу двуокиси углерода способно увеличивать массу этой самой атмосферы на один процент за марсианское десятилетие. А это, по словам Майкла Малина, планетолога, участвующего в проекте, при определенных обстоятельствах может привести к появлению на планете воды в жидком состоянии.Согласно наблюдениям аппарата «Mars Global Surveyor», за месяц в июле 2001 г. температура марсианской атмосферы выросла на 50°F». (http://yan-zlobin.nakhodka.ru/science/details.asp?...) На Марсе произошло почти мгновенное глобальное потепление.
Карта, составленная в 1888 г. Джованни Скиапарелли на основании наблюдений Марса в телескоп.
Потепление на Марсе, как считают специалисты, - свершившийся факт, утверждает и агентство ЮПИ. Причина этого - гигантские пылевые бури, которые захватывают почти всю территорию Марса. Пылевые вихри развиваются по нарастающей. Поднятая вихрем пыль хорошо поглощает солнечное излучение, поэтому в районе пыльной бури атмосфера локально нагревается, что приводит к возникновению сильных ветров, которые в свою очередь поднимают новые тучи пыли. Поднятая глобальной бурей пыль покрывает почти весь Марс. Но поднятая в атмосферу пыль закрывает солнечные лучи, и поверхность Марса начнет остывать, потепление закончится глобальным похолоданием. Атмосфера Марса гораздо тоньше земной и в ней почти нет водяного пара, поэтому изменения в ней происходят очень быстро (на Земле океаны и водяной пар в атмосфере играют роль буфера, сглаживающего резкие изменения температуры). Тем не менее, нынешние процессы на Марсе очень интересны и поучительны для землян». (По материалам пресс-релиза университета Аризоны. РОССИЯ-ОН-ЛАЙН. 19.07.2001). http://space.com.ua/GATEWAY/news.nsf/12bd2a2655711...
«Исследования американской автоматической станции «Mars Odyssey» подтверждают предположения о том, что на Марсе, возможно, закончился очередной "ледниковый период". К такому заключению пришел Уильям Фелдман из Лос-Аламосской лаборатории. В некоторых районах вода уже испарилась. В других процесс идет медленнее и еще не достиг точки равновесия. Эти районы подобны небольшим участкам снега, сохранившимся в защищенных местах спустя долгое время после окончания зимы. Замерзшая вода составляет до 10% верхнего метрового слоя грунта в экваториальных районах. Сохранившийся лед может скрываться под слоями пыли». ( space.com/, 16 декабря 2003 года, 15:43). http://science.compulenta.ru/44002/
На Марсе впервые была зафиксирована сейсмическая активность. По словам Майкла Майера, новые снимки планеты свидетельствуют о том, что крупные камни изменили свое местоположение на поверхности Марса за последние несколько лет, скатившись в низину. Наблюдения, проводившиеся с 1999 по 2005 годы свидетельствуют о том, что марсианский климат стал теплее и продолжает теплеть до сих пор. Однако объяснения этому явлению ученые пока найти не могут». (По материалам Reuters (reuters.com) 21.09.2005, 09:22). http://www.podrobnosti.ua/technologies/space/2005/... По моему, скорее всего, решающую роль в потеплении на Марсе играет усилившийся поток эндогенного тепла, а не солнечного излучения. Однако и поток солнечного излучения в XX веке также увеличился - такого не наблюдалось в течение как минимум 600 лет. Вековое усиление светимости Солнца, как считают российские ученые, достигло максимума в 1990-х годах. Хотя сейчас солнечная светимость уже вступила в убывающую фазу векового цикла, но термальная инерция Земли еще обуславливает то глобальное потепление, которое мы наблюдаем в последние годы.
Как считает Александр Михайлович Портнов: «Грандиозные оползни, сфотографированные на многокилометровых отвесных склонах ущелья Маринер, свидетельствуют о наличии мощной толщи рыхлых красноцветных песков, сцементированных льдом вечной мерзлоты. Поэтому нынешнее «открытие следов воды» на Марсе никак нельзя выдавать за сенсацию. Однако американцы, как фантасты прошлого века, речные долины называют «каналами»; следы воды «сенсационно нашли» только сейчас, а об оттаивании вечной мерзлоты на Марсе и о сходстве этого явления с современным потеплением на Земле, начавшимся 12 тысяч лет назад, вообще молчат». ("НГ - Наука" 14 апреля 2004 года. Адрес доступа: http://www.ng.ru/science/2004-04-14/13_mars.html )
В начале 2007 года в СМИ было впервые открыто заявлено о взаимосвязи глобальных потеплений на Земле и на Марсе, что естественно, исключает техногенные причины возникновения этих явлений. Причем также впервые указано начало процессов на Марсе - 1999 год. Интересно, что в 2001 году президент США отдал распоряжение отозвать подпись США под Киотским протоколом, а официальные лица Белого дома стали отрицать причастность промышленных выбросов к глобальному потеплению на Земле. Никакого обоснования тогда опубликовано не было. Возможно? тогда американцы догадались о том, что главная причина глобального потепления на Земле - не антропогенная, ведь на Марсе никакой техносферы нет.
Заканчивая эту статью о Марсе, хочу высказать еще одно предположение, на сей раз о происхождении его спутников - Фобоса и Деймоса. Большинство исследователей считают, что свои спутники Марс захватил извне - из облака Клапейрона. Но возможен и иной способ их приобретения. Марс буквально "родил" свои спутники в результате мощного взрыва гигантских вулканов. Огромные куски криолитозоны планеты был выброшен из жерлов вулканов, буквально как пробки из бутылок шампанского. Такой мощный взрыв могла обеспечить захороненная в жерле вулкана твердая углекислота, которая сверху была перекрыта слоем обычной водно-минеральной криолитозоны. Резкое потепление (разогрев снизу) - и твердая углекислота взрывается, выталкивая водно-минеральную глыбу. Сила тяжести на Марсе невелика, поэтому глыбы могли быть выброшены с первой космической скоростью, и стали спутниками планеты. Орбиты марсианских спутников неустойчивы, и они в конце концов должны упасть на Марс. Такой способ заброски человека на Луну предлагал столетие назад Жюль Верн. Огромная пушка с Земли выталкивает ядро - космический корабль с человеком, которое преодолевает земное тяготение и достигает Луны. На Марсе сделать это значительно проще, так как там сила тяжести меньше земной в несколько раз, к тому же атмосфера у Марса очень разреженная и выброшенное из вулкана "ядро" не перегреется и не расплавится. Марсианские бомбы меньшего размера с реактивной углекислой тягой на меньшую высоту могут выбрасываться из жерлов вулканчиков на Марсе каждой весной. Будущим космонавтам, попавшим на Марс, я бы посоветовал не подорваться на таком вулканчике и не попасть под падающие с неба выброшенные вулканчиками глыбы.
Использованные источники информации
Сайт Википедия.
Болт Б.А. Землетрясения. М.: Мир, 1981. 256 с.
Милановский Е. Е. Рифтогенез и его роль в развитии Земли http://wsyachina.narod.ru/earth_sciences/rift_genesis.html
Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли: Рифтогенез на древних платформах. М.: Недра, 1983. 280 с.
Рогожин Е.А. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ НАУКА НА РУБЕЖЕ ВЕКОВ // Вестник РФФИ . - 2000.- N.3. - с.17-37. 233.
Юнга С.Л. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. М.: Наука, 1990. 191 с.
J. M. Shultz, Z. Espinel, S. Galea, D. B. Reissman. Preliminary Determination of Earthquake Epicenters, 358,214 Events, 1963–1998.United States Geological Survey Map. 1999.
Фотографии взяты с сайтов:
http://images.yandex.ru/search?p
http://www.google.ru/imglanding?q
http://katastrofa.h12.ru/mostgreq.htm
http://www.zverozub.com/index.php?f= 294&l=1&r=2 а также личные фотографии А.В. Галанина, А.А. Галанина, В.А. Галанина.
Благодарю всех авторов, фотографии и схемы которых использованы в данной статье.
Другие наши странички для интересующихся Марсом:
