КАРТА САЙТА

Факторы рельефообразования на Марсе

А.В. Галанин © 2013

© Галанин А.В. Факторы рельефообразования на Марсе // Вселенная живая [Электронный ресурс] – Владивосток, 2013. Адрес доступа: http://ukhtoma.ru/mars13.htm Марсианские пыльные бури || Марсианские дюны и шарики || Марсианская нефть || Кратеры и марсианские ледники-наледи в них || Полярные ледники || Большой каньон на Марсе || Камни на Марсе

2. Марсианские дюны

Теплый северный ветер весной начинает "разъедать" марсианские дюны с северной стороны, они становятся асимметричными и выемчатыми. Южная сторона дюн при этом сохраняет свою форму и не подтаивает. Дело в том, что марсианские дюны проморожены, вода, содержащаяся в них, находится в твердом состоянии. Это все хорошо видно на многочисленных фотографиях с Марса, опубликованных агенством NASA.

Фото марсианских дюн с сайта: http://www.newsru.ru/pict/big/1511190.html . Красными буквами показана ориентация дюны к весеннему ветру, а черными – к осеннему.

На этой фотографии мы видим марсианские полярные песчаные дюны. Форму вытянутого полумесяца они приобрели под воздействием теплых весенних северных ветров. Такие дюны разбросаны по каменистой пустыне в северном полушарии на протяжении сотен километров. Почему-то считается, что они имеют длинный пологий наветренный склон и короткий крутой подветренный, образованный в результате осыпания песка. Подветренный склон – это тот, который расположен со стороны, противоположной той, в которую дует ветер, это склон, защищенный от ветра. А наветренный склон – тот, откуда дует ветер. Американские ученые считают, что песок якобы движется ветром по дюне и насыпает дюну с подветренной стороны, и таким образом дюна движется вперед в сторону П, но в ее конце (склон П) песок осыпается и потому образуется выемка. Это объяснение, видимо, дано из аналогии с Землей – с земными дюнами. Но на Марсе дело обстоит по-другому. Осенью наветренной стороной является пологий склон дюны, а весной – склон с выемкой. Обратите внимание, выемка больше на тех дюнах, которые не прикрыты от теплых северных ветров, а у прикрытых дюн выемка совсем маленькая. Ширина дюн составляет около 100 метров. По мнению специалистов, подобные образования характерны для территорий, где содержится небольшое количество песка, и ветры дуют преимущественно в одном направлении.

Дюны на Марсе. Фото с сайта: http://astronomy.at.ua/photo/2…

На этой фотографии дюны выстроились в отчетливые ряды. Они разного размера и словно ползут в сторону плоских возвышенностей. Надо полагать, ползут на юг. У этих дюн выемки не сдвинуты относительно центральной оси. Похоже, что материал для этих дюн поступал с плоских возвышенностей и оседал в виде как длинных вытянутых (линейных) дюн, так и овальных дюн, расположенных тоже вдоль неких линий. В одном случае линии овальных дюн продолжают линейные дюны, а в другом – нет. Казалось бы, по мере удаления от плоских возвышенностей – источников рыхлого материала для дюн, – эллиптические дюны должны быть мельче, а линейные тоньше. Но почему-то это совсем не так. Такие особенности можно объяснить, по-моему, тем, что в образовании линейных и эллиптических дюн принимает участие не только ветер, несущий пыль, песок и мелкий снег, но и жидкость, поступающая на поверхность по трещинам из криолитозоны. Скорее всего, это она смачивает поверхность дюны, и та захватывает из пыльной бури мелкие частички. Они буквально прилипают к ней и примораживаются. В очень холодной атмосфере растущая таким образом дюна замерзает, но некая жидкость продолжает поступать на ее поверхность, и к этой поверхности продолжают налипать новые частички.

Не исключаю, что во время пыле-песчаной бури температура воздуха повышается настолько, что из пылевого облака выпадает даже настоящий дождик и смачивает поверхность дюны. В пустыне Гоби мне пришлось наблюдать, как из облака пыли во время пыльной бури выпадали крупные капли дождя и был настоящий ливень, хотя воздух был очень сухой. Пыль в воздухе вызвала конденсацию паров воды. Такие пылевые дожди хорошо известны в пустынях Австралии и других регионов мира.

Дюны в Ливийской пустыне в Северной Африке. Фото с сайта: http://bcvpubs.ucoz.ru/publ/ci… На фото слева – дюны на Марсе. Обратите внимание на разительное отличие марсианских дюн от земных ливийских. На Земле никаких выемок у дюн не образуется. Но почему на Марсе вообще образуются дюны? Ветер осенью гонит сухой промороженый песок с небольшой примесью снежинок с юга на север. Но почему-то в некоторых местах этот песок вдруг оседает и формирует дюны, а то и скопления дюн. Ведь для смораживания песка необходима жидкая вода. Откуда она берется? Да и вообще, дюны ли это? Ведь дюны постепенно должны передвигаться (буквально пересыпаться) вперед по направлению ветра. А движутся ли вперед марсианские дюны?

Марсианские дюны необычные. Я бы сказал, что это некий "гибрид" песчаной дюны и наледного бугра. Скопление дюн на снимке вверху – это, скорее всего, огромная наледь-глетчер. Вдали видны еще подобные ей наледи-глетчеры. Явления, подобного этому, на Земле просто не существует. У нас нет таких условий. Хотя в ультраконтинентальных районах Сибири наледи в местах выхода на поверхность грунтовых вод образуются. Но они состоят из чистого льда, так как пыльных бурь в этих местах зимой не бывает. А вот снежинки во время снегопада на ледяные бугры налипают и делают их менее прозрачными. Тело педяных наледных бугров на Земле имеет трещины, по которым на поверхность поступают новые порции воды.

Но неужели на Марсе не образуются обычные эоловые дюны, подобные дюнам в песчаных пустынях на Земле? Образуются и выглядят они в виде длинных параллельных гряд, перпендикулярных направлению ветра. Такие дюны часто встречаются и покрывают огромные пространства. Вот на нижнем фото марсоход пересек такую песчаную марсианскую пустыню, пересек несколько вытянутых гряд и межгрядовых понижений. Видно, что сыпучий материал, из которого состоят эти гряды-дюны, весьма рыхлый и во всяком случае с поверхности он сыпучий. Об этом можно судить по глубине следа гусениц марсохода на вершине гряд.

Вытянутые грядообразные дюны на Марсе. Фото с сайта: http://igorserko.livejournal.com/516017.html

След марсохода в межгрядовом понижении между двумя параллельными дюнами. Фото с сайта: http://igorserko.livejournal.com/516017.html

Таинственные марсианские шарики

Про шарики на Марсе я уже писал. Ими усыпана вся поверхность, особенно междюнные понижения. Голубоватый цвет шариков позволяет предположить, что в их составе присутствует битум. Возможно, в этих шариках присутствуют и споры марсианских микроорганизмов. Во время осенней бури шарики подхватываются ветром и переносятся на огромные расстояния, налипая на дюны-наледи и споры прорастают в дюнах.

А вот на следе от гусениц шариков очень мало. Они куда-то исчезли. Что, марсоход раздавил их? В ямках на следе шарики остались, здесь поверхность гусеницы их не коснулась. Что же случилось с шариками от соприкосновения с поверхностью гусеницы? Они могли к ней прилипнуть. Они могли от гусеницы нагреться и испариться. Второе, кстати, более вероятно. Таким образом, марсианские шарики – это не камешки, как думают многие, а скорее кусочки льда. Круглые они от того, что их марсианские бури гоняют по поверхности планеты, поднимают высоко в воздух и обкатывают до шарообразной формы. Не столь прост Марс, как кажется с первого взгляда!

Фото с сайта: http://www.newsru.ru/pict/big/1511190.html

Фото с сайта: http://www.newsru.ru/pict/big/1511190.html

А многие марсианские шарики не такие уж и шарики, форма их варьирует от почти шарообразной до вытянутой. Но они всегда хорошо окатаны – обработаны ветром, трением друг о друга и о поверхность Марса. Цвет шариков тоже варьирует, он не всегда голубой. Вероятно, это зависит от того, как много в их составе битума. Вот эти шарики, скорее всего, просто окатанные кусочки водяного льда. На правом фото видно, что к поверхности "шариков" прилипли частички пыли и песка, а возможно, и снега. Если бы это были камушки, то пылинки к ним вряд ли прилипали. Кроме шариков на фото виден кусочек какой-то обшивки, оторвавшийся при посадке от марсохода.

Шарики в толще ледяной марсианской дюны. Фото с сайта: http://vestmir.ru/blog/kosmos_…

Фотография слева доказывает, что марсианские шарики, попадая на марсианские дюны-наледи, застревают в них и местами образуют скопления. Некоторые шарики уже выпали из дюны, и на их месте остались ямки, но некоторые, похоже, оказались разломлены, а может быть, просто испарились. На их месте кое-где остались совсем маленькие бугорки. Надо отметить, что шарики в теле дюны хотя и разной величины, но разброс их по диаметру невелик, и похоже, что они состоят из нескольких слоев. Марсианские шарики очень похожи на градинки. Сотрудники NASA сообщают, что они около 3 мм в диаметре. По всей вероятности, шарики рождаются в атмосфере во время пыльных бурь. При этом они не только получают огранку от трения о поверхность Марса, но и растут за счет мелких снежинок, которые поднимает буря и несет вместе с шариками и песком. В этом случае можно объяснить малый разброс шариков по диаметру. Если кто-то наблюдал размер градин на Земле, то видел, что по размеру они примерно равные. Да, аналогии марсианских процессов с процессами земными надо проводить очень осторожно. Марс живет своей жизнью, мало похожей на жизнь Земли. Понять особенности этой марсианской жизни не так-то просто. На Земле существует большой геологический круговорот вещества, существенную роль в котором играет вода в жидком виде, а в эпохи оледенений – лед. На Марсе тоже существует большой марсологический круговорот вещества, но существенную роль в нем играет ветер и лед, причем лед не только водяной, но и углекислый. Думаю, что углеводороды (нефть и природный газ) на Марсе имеют не меньшее распространение, чем на Земле. И литосферная биосфера, несомненно, есть на Марсе.

На первый взгляд, шарики похожи на маленькие камушки: исследователи сообщают, что эти бусинки плотные и содержат в себе немного железа. Механизм их образования (разумеется, естественным путем), как пишут ученые, пока остаётся неизвестным. Их можно встретить как на поверхности планеты, так и в обнажениях пород. Думаю, что моя гипотеза о происхождении марсианских шариков многое обясняет.

Некоторые ученые считают, что шарики – это разновидность мрамора, что они сформированы грунтовыми водами. Эти шарики якобы содержат гематит, который достаточно распространен и на Земле. Недавно сфотографировали и другой тип шариков. Они представляют собой довольно плотно "упакованное" образование, и в их составе нет гематита. Это образование приведено на фото, оно найдено на восточной стороне небольшого выступа на краю огромного кратера Индевор. В процессе тщательного анализа удалось найти в составе шариков азот и углерод. Возможно, они как-то связаны с деятельностью марсианских бактерий, сходных с земными бактериями Gallionella.

Линейные дюны на дне каньона на Марсе. Фото с сайта: http://zabort.ru/blog/space/13223.html

В левом верхнем углу на фото слева – высоко поднятое плато, а в остальной части фотографии – дно каньона. Скорее всего, каньон имеет тектоническое происхождение и образовался в результате разлома коры и криолитозоны Марса так, как образуются грабены на Земле. На дне грабена мы видим линейные вытянутые структуры, скорее всего эолового происхождения. Они ориентированы поперек движения воздуха во время марсианских бурь. Это марсианские дюны. А вот массив под уступом имеет совсем иной цвет, и никаких гряд на его поверхности не видно. Образование этого массива совершенно иное. По всей вероятности, из стенки (отвесного уступа) вытекает некое густое липкое вещество, к которому прилипают песок и пыль, приносимые во время бури. Это больше похоже на наледь с большим количеством примесей. Таким образом, это пристенное образование – не что иное, как дюна-наледь. Возможно, в ее теле и размножаются марсианские микроорганизмы. Из стенки каньона, может быть, выходят грунтовые межмерзлотные воды. Возможно, они соленые или с примесью углеводородов абиогенного происхождения. Об углеводородах я расскажу в другой статье.

Кратеры и дюны на поверхности Марса. Фото с сайта: http://www.google.ru/imgres?imgurl

Хочу обратить внимание на то, что линейные дюны в кратере и в ложбинах на фото слева имеют одно направление. Грубо говоря, они почти параллельны друг другу. Я думаю, что и в их образовании участвовал не только один ветер. Большую роль, вероятно имел и процесс смораживания частичек в теле дюны, что делало ее более устойчивой – более долговременным образованием, чем песчаные дюны на Земле. Похоже, что эти дюны расположены перпендикулярно направлению ветров. У таких дюн сторона, обращенная к ветру, более пологая, а противоположная более крутая. По крайней мере, так у нас, на Земле. Белое розоватое вещество на поверхности – это углекислый снег или углекислый лед. К сожалению, масштаб снимка не позволяет сказать однозначно, что это за вещество.

Песчаная пустыня на Земле. Фото с сайта: http://www.liveinternet.ru/use…

Пески в пустыне всегда имеют неровную поверхность. Ветром, движущим песчинки, насыпаются порой целые горы песка. И эти горы – песчаные дюны – постепенно передвигаются в том направлении, в котором дует ветер. Точнее, они не передвигаются, а пересыпаются, так как песчинки (каждая песчинка) переносятся все вперед и вперед. Но образуются в пустынях и более мелкие элементы рельефа – песчаные гряды и мелкая рябь. Сходная рябь образуется и в зоне прибоя в водоемах, где песчинки перемещаются не ветром, а водой. Но почему же эти неровности рельефа образуются? Почему бы не перемещаться песчинкам равномерно, образуя гладкую поверхность? Оказывается, такие формы микро-, мезо- и макрорельефа возникают как препятствия на пути ветра, они снижают скорость ветра – гасят его. Срабатывает некий всеобщий закон Природы, известный как Принцип Ле-Шателье. Его можно сформулировать так: на пути всякого процесса, ведущего к повышению энтропии системы (разрушению ее структуры или к рассеянию энергии), возникает процесс, препятствующий этому разрушению, процесс, создающий структуры препятствия. Неровности на поверхности песка снижают скорость перемещения песчинок и гасят скорость ветра.

Таким образом, на пути всякого разрушительного процесса самопроизвольно и совсем естественно возникает процесс созидательный. В Природе действие равно противодействию. Принцип Ле-Шателье – это принцип самоорганизации природы, обясняющий неизбежность эволюции природных систем. Но об этом стоит поразмышлять отдельно.

---

Использованы источники информации

Гексагональный лед. Адрес доступа: http://apocalypse.aires.spb.ru/eto-vazhno/1870-geksagonalnyj-led.html

Глобальная пыльная буря на Марсе. Адрес доступа: http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1171402

Curiosity зарегистрировал резкие изменения в атмосфере Красной планеты. Адрес доступа: http://kp.ua/daily/221112/367477/

Ксантомалити Леонид. Горные потоки и бассейны на Марсе // Наука и жизнь. №9, 2009. Адрес доступа: http://www.nkj.ru/archive/articles/16384/

Марс – планета невероятных пыльных бурь. Адрес доступа: http://lllolll.ru/mars-dust

На Марсе зафиксирована гигантская пылевая буря. Адрес доступа: http://www.profi-forex.org/nauka/entry1008144554.html

Необычные шары на Марсе. Адрес доступа: http://www.astronet.ru/db/msg/1270347

Пыльная буря. Адрес доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/

Пыльная буря на Марсе. Адрес доступа: http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1166966

Таинственные шары – признаки жизни на Марсе? Адрес доступа: http://2012over.ru/tainstvennie-shari-mdash-priznaki-zhizni-na-marse.html

Тайна марсианских шариков раскрыта. Адрес доступа: http://www.pravda.ru/science/planet/space/19-09-2012/1128448-opportunity-0/

Эоловый рельеф. Адрес доступа: http://www.geoglobus.ru/earth/geo4/earth12.php

---

Другие наши странички для интересующихся Марсом:

• Cравнение Марса и Земли
• Есть ли жизнь на Марсе? (в 3 частях)
• Есть ли нефть на Марсе?
• Марсианские заметки
• Роль воды на Марсе
• Шарики на Марсе