Areografi

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 30 maj 2022; kontroller kräver 4 redigeringar .

Areografi ( grekiska Άρης , Mars + grekiska γραφία "beskrivning") [1] [2] är en vetenskap som studerar Mars yta , dess naturliga förhållanden och klimat (jfr geografi som en liknande vetenskap som jorden).

Två tredjedelar av Mars yta upptas av ljusa områden, ungefär en tredjedel - av mörka områden. De senare är huvudsakligen koncentrerade till planetens södra halvklot, mellan 10 och 40° latitud . Det finns bara två stora mörka områden på norra halvklotet - Acidalian Plain och Sirte Major .

Huvudområden

De mörka områdenas karaktär är fortfarande en fråga om kontrovers. De består trots dammstormar som rasar på Mars . En gång i tiden fungerade detta som ett argument för antagandet att de mörka områdena är täckta av vegetation. Nu tror man att detta bara är områden från vilka, på grund av sin lättnad, damm lätt blåser ut. Storskaliga bilder visar att de mörka områdena faktiskt består av grupper av mörka ränder och fläckar förknippade med kratrar, kullar och andra hinder i vindarnas väg. Säsongsmässiga och långvariga förändringar i deras storlek och form är tydligen förknippade med en förändring i förhållandet mellan ytområden täckta med ljus och mörk materia.

Mars halvklot är helt olika i ytans natur. På södra halvklotet ligger ytan 1-2 km över medelnivån och är tätt prickad med kratrar . Denna del av Mars liknar månkontinenterna . I norr är det mesta av ytan under genomsnittet, det finns få kratrar, och huvuddelen upptas av relativt släta slätter, troligen bildade av lavaöversvämning och erosion . Denna skillnad mellan hemisfärerna är fortfarande en fråga om debatt. Gränsen mellan hemisfärerna följer ungefär en storcirkel som lutar 30° mot ekvatorn. Gränsen är bred och oregelbunden och bildar en sluttning mot norr. Längs den finns de mest eroderade områdena på Mars yta.

Två alternativa hypoteser har lagts fram för att förklara hemisfärernas asymmetri. Enligt en av dem, i ett tidigt geologiskt skede, "kom de litosfäriska plattorna samman" (kanske av en slump) till en halvklot, som Pangea- kontinenten på jorden, och sedan "frusna" i denna position. En annan hypotes antyder en kollision mellan Mars och en rymdkropp av storleken Pluto [3] [4] .

Ett stort antal kratrar på södra halvklotet tyder på att ytan här är gammal - 3-4 miljarder år . Det finns flera typer av kratrar: stora kratrar med platt botten, mindre och yngre skålformade kratrar som liknar månen, kratrar omgivna av en vallar och förhöjda kratrar. De två sistnämnda typerna är unika för Mars - kantade kratrar som bildades där flytande utstötningar flödade över ytan, och förhöjda kratrar bildades där en kraterutstötningsfilt skyddade ytan från vinderosion. Det största kännetecknet för nedslagsursprunget är Hellas-slätten (ca 2100 km tvärs över [5] ).

I ett område med kaotiskt landskap nära halvklotsgränsen upplevde ytan stora områden av sprickor och kompression, ibland följt av erosion (på grund av jordskred eller katastrofala utsläpp av grundvatten) och översvämningar med flytande lava. Kaotiska landskap finns ofta i spetsen av stora kanaler som skärs av vatten. Den mest acceptabla hypotesen för deras ledbildning är den plötsliga smältningen av is under ytan.

På norra halvklotet, förutom vidsträckta vulkaniska slätter, finns två områden med stora vulkaner - Tharsis och Elysium . Tharsis är en vidsträckt vulkanisk slätt med en längd på 2000 km och når en höjd av 10 km över medelnivån. Det finns tre stora sköldvulkaner på den  - Mount Arsia , Mount Pavlina och Mount Askriyskaya . På kanten av Tharsis ligger den högsta på Mars och den högsta kända i solsystemet [6 ] Olympen . Olympus når 27 km i höjd i förhållande till sin bas [6] och 25 km i förhållande till medelnivån på Mars yta, och täcker ett område på 550 km i diameter, omgivet av klippor, på platser som når 7 km i längd. Volymen av Mount Olympus är 10 gånger volymen av den största vulkanen på jorden, Mauna Kea . Här finns också flera mindre vulkaner. Elysium - en kulle upp till sex kilometer över medelnivån, med tre vulkaner - Hecate Dome , Mount Elisius och Albor Dome .

Enligt andra källor är Olympus höjd 21 287 meter över noll och 18 kilometer över det omgivande området, och basens diameter är cirka 600 km . Basen täcker en yta av 282 600 km² [7] . Calderan (sänkningen i vulkanens mitt) är 70 km bred och 3 km djup [8] .

Tharsis Upland korsas också av många tektoniska förkastningar , ofta mycket komplexa och utvidgade. Den största av dem, Mariner Valley  , sträcker sig i latitudinell riktning i nästan 4000 km (en fjärdedel av planetens omkrets), och når en bredd av 600 och ett djup av 7-10 km [9] [10] ; detta förkastning är i storlek jämförbart med den östafrikanska rivningen på jorden. På dess branta sluttningar sker de största skreden i solsystemet. Mariner Valley är den största kända kanjonen i solsystemet . Kanjonen, som upptäcktes av rymdfarkosten Mariner 9 1971 , kunde täcka hela USA:s territorium , från hav till hav.

Is- och polarmössor

Mars utseende varierar mycket beroende på årstid. Först och främst är förändringar i polarlocken slående. De växer och krymper, vilket skapar säsongsbetonade fenomen i atmosfären och på Mars yta. Polarlocken kan vid sin maximala expansion nå en latitud på 50°. Diametern på den permanenta delen av den norra polarmössan är 1000 km [11] . När polarlocket i en av halvkloten drar sig tillbaka på våren börjar detaljerna på planetens yta att mörkna.

Nord- och Sydpolmössan består av två komponenter: säsongsbetonad koldioxid [11] och sekulär vattenis [ 12] . Enligt Mars Express- satelliten kan tjockleken på locken variera från 1 m till 3,7 km . Apparaten " Mars Odysseus " har hittat aktiva gejsrar på Mars södra polarmössa . Enligt NASA -experter bryter koldioxidstrålar med vårvärmning upp till en stor höjd och bär med sig damm och sand [13] [14] .

År 1784 uppmärksammade astronomen W. Herschel säsongsmässiga förändringar i storleken på polarlocken, i analogi med smältningen och frysningen av is i jordens polarområden [15] . På 1860-talet observerade den franske astronomen E. Liet en våg av mörkare runt den smältande vårens polarmössa, som sedan tolkades av hypotesen om smältvattenspridning och vegetationstillväxt. Spektrometriska mätningar som utfördes i början av 1900-talet vid Lovell Observatory i Flagstaff av W. Slifer visade dock inte närvaron av en klorofylllinje , det  gröna pigmentet hos landväxter [16] .

Från fotografier av Mariner-7 var det möjligt att fastställa att polarlocken är flera meter tjocka, och den uppmätta temperaturen på 115 K ( -158 ° C ) bekräftade möjligheten att den består av frusen koldioxid - " torris " [ 17] .

Kullen, som kallades Mitchell Mountains, som ligger nära Mars sydpol, ser ut som en vit ö när polarlocket smälter, eftersom glaciärer smälter senare i bergen, inklusive på jorden [18] .

Data från Mars Reconnaissance Orbiter gjorde det möjligt att upptäcka ett betydande lager av is under rasen vid foten av bergen. En hundratals meter tjock glaciär täcker ett område på tusentals kvadratkilometer, och dess vidare studier kan ge information om historien om Mars klimat [19] [20] .

Kanaler för "floder" och andra funktioner

Det finns många geologiska formationer på Mars som liknar vattenerosion , i synnerhet torkade flodbäddar . Enligt en hypotes kunde dessa kanaler ha bildats som ett resultat av kortsiktiga katastrofala händelser och är inte bevis för flodsystemets långsiktiga existens. Nya bevis tyder dock på att floderna har flutit under geologiskt betydande tidsperioder. I synnerhet hittades inverterade kanaler (det vill säga kanaler som är höjda över det omgivande området; på jorden bildas sådana formationer på grund av den långvariga ackumuleringen av täta bottensediment, följt av torkning och vittring av de omgivande stenarna). Dessutom finns det bevis på kanalförskjutning i floddeltat när ytan gradvis stiger [22] .

På sydvästra halvklotet, i Eberswalde- kratern , upptäcktes ett floddelta med en yta på cirka 115 km² [23] . Floden som sköljde över deltat var mer än 60 km lång [24] .

Data från NASA :s Spirit and Opportunity rovers vittnar också om förekomsten av vatten i det förflutna ( mineraler har hittats som bara kunde bildas som ett resultat av långvarig exponering för vatten). Enheten " Phoenix " upptäckte avlagringar av is direkt i marken.

Dessutom har mörka ränder hittats på sluttningarna av kullar, vilket indikerar utseendet av flytande saltvatten på ytan i vår tid. De dyker upp kort efter sommarperiodens början och försvinner på vintern, "flyter runt" olika hinder, smälter samman och divergerar. "Det är svårt att föreställa sig att sådana strukturer inte kan bildas från vätskeflöden, utan från något annat", säger NASA-anställde Richard Zurek [25] .

Den 28 september 2012 upptäcktes spår av en torrvattenström på Mars. Detta meddelade specialister från den amerikanska rymdorganisationen NASA efter att ha studerat fotografier tagna från Curiosity-rovern , som vid den tiden hade arbetat på planeten i bara sju veckor. Vi talar om fotografier av stenar, som, enligt forskare, var tydligt exponerade för vatten [26] .

Flera ovanliga djupa brunnar har hittats på Tharsis vulkaniska högland . Att döma av bilden av Mars-spaningssatelliten , tagen 2007, har en av dem en diameter på 150 meter , och den upplysta delen av väggen går till ett djup av minst 178 meter . En hypotes har lagts fram om det vulkaniska ursprunget för dessa formationer [27] [28] .

Det finns en ovanlig region på Mars - Labyrinth of Night , som är ett system av korsande kanjoner. Deras bildning var inte associerad med vattenerosion, och den troliga orsaken till deras utseende är tektonisk aktivitet. Moln bildas över nattens labyrint, som ganska exakt kan kopiera dess struktur.

Mark

Den elementära sammansättningen av ytskiktet av Mars-jorden, bestämd från data från landarna, är inte densamma på olika platser. Huvudkomponenten i jorden är kiseldioxid ( 20-25% ), som innehåller en blandning av järnoxidhydrater ( upp till 15% ), som ger jorden en rödaktig färg. Det finns betydande föroreningar av föreningar av svavel, kalcium, aluminium, magnesium, natrium (några procent för varje) [29] [30] .

Enligt data från den amerikanska sonden " Phoenix " (landar på Mars den 25 maj 2008) är pH -förhållandet och vissa andra parametrar för Mars jordar nära dem på jorden, och det skulle teoretiskt vara möjligt att odla växter på dem [31] [32] . "Vi fann faktiskt att marken på Mars uppfyller kraven och även innehåller de nödvändiga elementen för uppkomsten och underhållet av liv i det förflutna, nuet och framtiden", säger projektets ledande forskningskemist Sam Kunaves [33] . Dessutom, enligt honom, kan många människor hitta denna alkaliska typ av jord i "sin bakgård", och den är ganska lämplig för att odla sparris [34] .

Det finns också en betydande mängd vattenis i marken vid apparatens landningsplats [35] . Mars Odyssey orbiter upptäckte också att det finns avlagringar av vattenis under ytan på den röda planeten [36] . Senare bekräftades detta antagande av andra enheter, men frågan om förekomsten av vatten på Mars löstes slutligen 2008, när Phoenix -sonden , som landade nära planetens nordpol, fick vatten från Mars-jorden [37] [38 ] .

Data som erhållits av Curiosity-rovern och släpptes i september 2013 visade att vattenhalten under Mars yta är mycket högre än man tidigare trott. I berget som rovern tog prover från kan dess innehåll nå 2 viktprocent [39] .

Mars- dikotomi är skillnaden i den geologiska strukturen på Mars södra och norra halvklot som forskare har namngett. [40]

Anteckningar

  1. ↑ Areografi // Angola - Barzas. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1970. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / chefredaktör A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, vol. 2).
  2. ↑ Mars (planet) // Lombard - Mesitol. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1974. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / chefredaktör A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, v. 15).
  3. ↑ Margarita M. Marinova, Oded Aharonson & Erik Asphaug. Megapåverkansbildning av Mars halvklotsdikotomi  (engelska)  // Nature . - 2008. - Vol. 453 . - P. 1216-1219 .
  4. ↑ "Pluto"-nedslaget delar Mars i två delar . Gazeta.Ru (26 juni 2008). Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  5. ↑ Nicholas M. Handledning för fjärranalys Sida 19-12  (  länk ej tillgänglig) . NASA. Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  6. ↑ 12 Glenday , Craig. Guinness världsrekord. — Random House, Inc. , 2009. - P. 12. - ISBN 0-553-59256-4 .
  7. ↑ Faure, Mensing, 2007 , sid. 218.
  8. ↑ Faure, Mensing, 2007 , sid. 219.
  9. ↑ Valles Marineris  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . NASA. Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  10. ↑ Mars:Valles Marineris  (eng.)  (länk ej tillgänglig) . NASA. Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  11. ↑ 1 2 MIRAs studiebesök till Stars Internet Education Program (länk ej tillgänglig) . Mira.or. Hämtad 26 februari 2007. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011. 
  12. ↑ Darling, David Mars, polarmössor . Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight . Hämtad 26 februari 2007. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  13. ↑ NASA-rön tyder på att strålar sprängs från Martian Ice Cap , Jet Propulsion Laboratory , NASA (16 augusti 2006). Arkiverad från originalet den 10 oktober 2009. Hämtad 11 augusti 2009.
  14. ↑ Kieffer, HH Årlig punkterad CO2-is och strålar på Mars (PDF). Mars Polar Science 2000 (2000). Datum för åtkomst: 6 september 2009. Arkiverad från originalet den 21 augusti 2011.
  15. ↑ Bronshten V.A., 1977 , sid. 19.
  16. ↑ Bronshten V.A., 1977 , sid. 48.
  17. ↑ Bronshten V.A., 1977 , sid. 67-68.
  18. ↑ Bronshten V.A., 1977 , sid. 54.
  19. ↑ John W. Holt et al. Radarljudbevis för begravda glaciärer i  Mars södra medelbreddgrader  // Vetenskap . - 2008. - Vol. 322 . - P. 1235-1238 . - doi : 10.1126/science.1164246 .
  20. ↑ Ett lager av permafrost som finns vid foten av Marsbergen . tut.by (21 november 2008). Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  21. ↑ Guy Webster. Opportunity Rover hittar starka bevis Meridiani Planum var blöt Arkiverad 19 oktober 2013 på Wayback Machine 2 mars 2004
  22. ↑ B.Sh. The Martian Chronicles: Fossil River Delta . - Trinity option - Nauka , 2008. - 24 juli. - S. 9 . Arkiverad från originalet den 8 november 2011.
  23. ↑ "Mars Express fotograferade deltat i Eberswalde-kratern" Arkivkopia av 5 mars 2021 på Wayback Machine  - Lenta.ru (09/05/2011)
  24. ↑ Ett fotografi av kratrarna Eberswalde, Holden och flodbädden . Hämtad 23 mars 2015. Arkiverad från originalet 4 augusti 2012.
  25. ↑ NASA: Bilder från Mars visar konturer av vattenströmmar Arkiverade 7 augusti 2012 på Wayback Machine . BBC Russian Service - Science, 5 augusti 2011.
  26. ↑ "Curiosity Discovers Dry Stream Bed on Mars" Arkiverad 17 juli 2018 på Wayback Machine . — Lenta.ru
  27. ↑ Laszlo P. Keszthelyi. Ny utsikt över Dark Pit på Arsia Mons (otillgänglig länk- historik ) . HiRISE (29 augusti 2007). Hämtad: 16 mars 2011. 
  28. ↑ Artyom Tuntsov. Marshål utan botten . Gazeta.ru (3 september 2007). Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  29. ↑ Dr. David R. Williams Preliminära Mars Pathfinder APXS-resultat . NASA (14 augusti 1997). Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  30. ↑ På Mars: Utforskning av den röda planeten. 1958-1978 (otillgänglig länk) . NASA. Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011. 
  31. ↑ WV Boynton et al. Bevis för kalciumkarbonat vid Mars Phoenix  landningsplats  // Vetenskap . - 2009. - Vol. 325 . - S. 61-64 .
  32. ^ MH Hecht et al. Detektering av perklorat och den lösliga kemin i Marsjord på Phoenix Lander  Site  // Science . - 2009. - Vol. 325 . - S. 64-67 .
  33. ↑ Marken på Mars innehåller de element som är nödvändiga för uppkomsten och underhållet av liv (otillgänglig länk) . AMI-TASS (27 juni 2008). Datum för åtkomst: 16 mars 2011. Arkiverad från originalet den 29 oktober 2008. 
  34. ↑ Marsjord "kunde försörja liv" . Flygvapnet (27 juli 2008). Hämtad 7 augusti 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  35. ↑ Dwayne Brown, Guy Webster, Sara Hammond. NASA rymdfarkost bekräftar Martian  Water . NASA (31 juli 2008). Hämtad 16 mars 2011. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  36. ↑ Jim Bell. Toppen av Mars isberg?  (engelska)  // Science . - 2002. - Vol. 297 . - S. 60-61 .
  37. ↑ P.H. Smith et al. H 2 O vid landningsplatsen i Phoenix   // Science . - 2009. - Vol. 325 . - S. 58-61 . — .
  38. ↑ "Phoenix" lyckades få vatten från Mars-jorden . Lenta.ru (1 augusti 2008). Hämtad 23 mars 2015. Arkiverad från originalet 7 mars 2011.
  39. ↑ Forskare: Det fanns oväntat mycket vatten på Mars , Vzglyad.ru  (27 september 2013). Arkiverad från originalet den 30 september 2013. Hämtad 27 september 2013.
  40. ↑ "Förklaring av dikotomi": forskare fick nya data om strukturen på Marsskorpan // RT , 27 oktober 2022

Litteratur

Länkar

Kartor över Mars med namn på reliefdetaljer på ryska Kartor, bilder och diverse information om Mars
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk