Найдены признаки существования на Марсе в недавнем прошлом подземного льда на небольшой глубине
Опубликовано в Spaceflight Now 14 июня 2001 г.
Новые снимки с высоким разрешением, сделанные фотокамерой МОС космического аппарата Mars Global Surveyor, демонстрируют признаки существования всего 10 миллионов лет назад подземного льда на Марсе.
Самое поразительное в том, что эти признаки геологически недавних отложений подземного льда находятся вблизи марсианского экватора, причем лед, вероятно, был не глубже, чем в 5 метрах под поверхностью, говорят ученые из Аризонского университета (University of Arizona - UA).
"Если подземный лед был на глубине 5 метров всего несколько миллионов лет назад, то весьма вероятно, что он сохранился до наших дней примерно в 10-метровом верхнем слое почвы," сказал профессор по планетарным наукам Alfred S. McEwen из UA. "Это особенно интересно, потому что это экваториальный регион Марса, более доступный для исследования."
Peter D. Lanagan, McEwen и Laszlo P. Keszthelyi из Лунной и планетарной лаборатории UA и Thorvaldur Thordarson из Гавайского университета (University of Hawaii) открыли скопления от десятков до многих сотен небольших "бескорневых" конусов на снимках ряда регионов, находящихся вблизи экватора: равнин Cerberus, долины Marte (Marte Valles) и равнины Amazonis (Amazonis Planitia).
 Группа конусов к северу от равнин Cerberus на Марсе на снимке с КА Mars Global Surveyor. Фото: NASA/JPL/Malin Space Science |
Марсианские конусы похожи как формой, так и размером, на "бескорневые" конусы в Исландии, которые образуются в результате взрывного взаимодействия лавы на поверхности с подземной водой.
 Аэрофотоснимок поля бескорневых конусов в лавовом потоке Laki к северу от Innryi Eyrar, Исландия. Фото: Courtesy University of Arizona (Аризонский "Университет вежливости") |
"Марсианские конусы расположены на сохранившихся в первозданном виде лавовых поверхностях и, в большинстве своем, находятся около прорытых водой каналов (русел). Некоторые из каналов, по-видимому, также сохранились в изначальном виде, как и разливы лавы," сказал Lanagan.
По числу кратеров и по другим геологическим признакам, обнаруженным на новых детальных снимках МОС, William K. Hartmann из Института планетарных наук в Таксоне (Planetary Science Institute, Tucson) и другие недавно определили, что возраст этих лавовых потоков составляет всего 10 миллионов лет.
"Мы считаем, что наиболее вероятным источником подземного льда на небольшой глубине являются водные потоки," делает вывод группа из UA/Hawaii в статье, опубликованной на этой неделе в Geophysical Research Letters (GRL, "Письма по геофизическим исследованиям"). "Если неглубоко залегающий подземный лед действительно существовал в этих регионах менее 10 миллионов лет назад, то его отложения, возможно, сохранились в районах скоплений конусов до наших дней."
"Бескорневые" конусы, или псевдократеры, не образуются над жерлами вулканов.
Thordarson на основании многолетней полевой работы делает вывод, что в Исландии "бескорневые" конусы образуются там, где лава течет по болотистой местности. Над лавовым потоком образуется кора, в то время как расплавленная лава продолжает течь под корой. Проталкиваемая через "трубы", или ходы под корой, лава смешивается с нижележащим богатым водой грунтом, в результате чего вода нагревается до кипения. Когда давление пара превышает давление лавы над ним, происходит "фреатомагматический" (от слов "подземная вода" и "магма") взрыв. Результатом нескольких таких последовательных взрывов является группа (кластер) конусов, связанных не с какими-либо глубокими провалами или трещинами в коре, а с сетью лавовых каналов ("труб") над болотистой местностью.
"Мы видим много сотен похожих конусов на марсианской поверхности, связанных, по-видимому, или с низменностями, или с недавно образованными руслами," сказал Lanagan. При разливах вода могла стекать в низменности, запруживаться там и просачиваться сквозь грунт, пополняя отложения подземного льда.
"Если распространить на Марс земную аналогию бескорневых конусов," - добавил он, - "то лавовые потоки взрывались над областями с подземным льдом - возможно, лежащим на глубине менее 5 метров - где они растапливали лед до состояния жидкой глины, которая смешивалась с лавой. Этот процесс, вероятно, приводил к сериям фреатомагматических взрывов, которые формировали конуса на поверхности застывшей лавовой коры."
"Марсианские конусы находятся около русел, то есть они сформировались в областях, вероятно, богатых водой или льдом. Кроме того, большинство марсианских конусов расположено на лавовых полях, похожих на "ломаные" лавовые поля Исландии, где поступающая по сетям "труб" лава разрывала затвердевшую остывшую кору и перемещала ее куски, подобно "растягиванию" картинки-"паззла". Это позволяет предположить, что марсианские конусы формировались над лавовыми потоками с системой подкорковых каналов, подобно бескорневым конусам в Исландии."
Исследователи дискутируют, является ли подземный лед, который взрывался с образованием конусов, реликтовым льдом, оставшимся со времени образования планеты, конденсатом водяного пара в результате гидрообмена между почвой и атмосферой или он появился вследствие наводнений на поверхности.
"Маловероятно, чтобы реликтовый подземный лед сохранился в течение 4 миллиардов лет в экваториальных областях Марса," делает вывод команда из UA/Hawaii.
Предположение о том, что экваториальный подземный лед мог бы воспроизводиться в результате обмена водяным паром между землей и атмосферой - как это смоделировали ученые из Государственного университета Аризоны - возможно, более правдоподобно, пишут исследователи.
"Однако, поскольку эти конусы, очевидно, находятся около созданных потоком каналов, мы думаем, что ставшая причиной образования конусов вода, возможно, поступала из водоемов," сказал Lanagan.
Ученые, изучавшие в конце 70-х и в 80-х годах фотоснимки, сделанные "Викингами", обратили внимание на структуры, которые они интерпретировали как "бескорневые" конусы. Большинство их, однако, вдвое превосходили по размеру крупнейшие земные конусы, и было неясно, действительно ли лежат некоторые из них на вулканических поверхностях.
Исследователи из Аризонского университета заново взглянули на некоторые из этих областей, на этот раз с помощью снимков МОС с высоким разрешением, но и они до сих пор не могли сказать, находятся ли конусы на вулканической поверхности, потому что местность была либо покрыта толстым слоем пыли, либо подверглась значительной эрозии, сказал Lanagan.
"Структуры, наблюдаемые на новых снимках МОС, являются первыми ясно идентифицированными марсианскими конусами, имеющими размеры, форму и геологическое расположение, аналогичные земным бескорневым конусам," сообщила группа исследователей в GRL.
Перевод: V.B.
