Марсианские горы это свидетели остывания планеты и разрушения атмосферы. Именно в процессе остывания вулканическая активность сформировала современный рельеф планеты, а метеориты, попадающие на поверхность из-за разреженности атмосферы, оставили огромное количество впадин и кратеров. Эти объекты дают возможность науке изучить и понять, каким образом произошло столь значительное изменение климата, которое привело к нынешнему состоянию планеты.
Образование гор и вулканов на Марсе
Существует несколько гипотез возникновения гор на поверхности Марсе. Одна из них соотносит процессы Марса и Земли. На Земле во время остывания планеты извергалось большое количество вулканов, этот процесс сопровождался движением тектонических плит, из-за чего магма пробивалась в разных точках одной и той же области. Так появлялись гряды, которые сегодня мы зовем хребтами.
На Марсе горы, возможно, имеют то же происхождение. Но гравитация на планете всегда была гораздо меньше, то есть разность давления внутри ядра и на поверхности марса гораздо больше, а струи магмы вырывались выше и за счет этого марсианские горы выше земных. К тому же, на красной планете нет тектонических плит. Поэтому магма, которая в земных условиях распределялась по длине горного хребта, в условиях Марса собиралась в одном месте.
С другой стороны, «ударная» гипотеза говорит о столкновении марса и большого метеорита. Астероиды подобных размеров называют «убийцами планет». В результате этого произошло смещение плотного вещества в ядре планеты к южному полушарию. Это смещение превратило пол планеты в вулканическую область, которая на 5,5 км выше северного полушария.
Несколько определений, используемых в изучении гор Марса
Patera – это внеземной кратер или впадина неправильной формы с неровными краями.
Большая часть патер имеет вулканическое происхождение.
Tholus – это возвышенности с пологой вершиной и невысокими склонами, аналог земных холмов.
Если бы холмы состояли из магмы и были высотой в несколько километров. Куполообразные, гладкие образования с гладкой, пологой и широкой вершиной, которые являются результатом деятельности вулканов. Склоны образований пологие и гладкие от застывшей лавы, с малым количеством провалов. Такие образования еще называют куполами, поскольку образовывались они под действием высоких давлений углекислого газа, который и создал огромные «пузыри»
Mons – называются возвышенности с крутыми склонами и большим количеством пещер.
Горы и вулканы на поверхности Марса
Поверхность планеты разделена на множество областей, среди которых есть регионы с интересными науке вулканами. Прежде всего, это провинция Фарсида с латинского Tharsis. Регион Тарсис – это плато, образованное наплывом магмы. В результате образовалась относительно ровная поверхность, которая представляет собой купол из застывшей магмы. Ученые предполагают, что поток магмы из вулкана был настолько мощным, что стенки жерла оплавились и остались под слоем застывшей породы.
Помимо Олимпа – самой высокой горы Марса и солнечной системы в регионе Тарсис расположены три огромных вулкана: Акресус, Павонис и Арсия. Причем остальная поверхность Тарсиса достаточно плоская и представляет собой равнину, залитую застывшими потоками магмой. На склонах больших вулканов четко прослеживаются борозды и впадины, характерные для потоков магмы. Однозначно подобные следы не могли возникнуть в результате извержений грязевых гейзеров.
Акресус, Павонис и Арсия расположены примерно на одной линии. На фотографиях три вулкана вместе с Олимпом – выглядят достаточно загадочно, будто три вулкана выстроились в ряд напротив четвертого. Интересен факт, что при этом все четыре вулкана одни из самых высоких на планете.
Гора Олимп возвышается от основания на 27 км, с высокого пика невозможно различить склоны, а с равнин невидно вершины горы все, потому что ширина достигает 600 километров.
Вулкан Акресус имен высоту в 18 км над нулевой точкой и диаметр 460 км. Вулкан считается относительно молодым образованием.
Южнее расположен вулкан Павонис, что в переводе означает Павлин. Гора представляет собой яркую картинку слоя застывшей магмы, который выделяется на более старом слое породы региона. Павонис возвышается над средней поверхностью Марса на 14 км, а диаметр его составляет 550 км.
Замыкает линейку огромных вулканов гора Арсия. Она имеет высоту в 19 км и диаметр в 435 км.
В дополнение к большим щитовым вулканам, Тарсис содержит ряд небольших вулканов, называемых:
- Купол Урана (Uranius Tholus) – вулкан на Марсе в поперечнике имеет размер в 61.4 км.
- Купол Керавнский (Ceraunius Tholus) – это вулкан 130 км в поперечнике, 5,5 км в высоту.
Патера Альба или самый большой вулкан по площади с максимальной высотой 6.8 км расположился в северной части региона Фарсида. Потоки извергнутой из него породы прослеживаются на расстоянии 2000 км с юга на север и на 3000 км к востоку на запад, что делает его одним из наиболее широкомасштабных вулканических объектов.
Чем-то на район Тарсис похоже нагорье Элизиум. Вулканический комплекс Elysium составляет около 2000 километров в диаметре. Здесь достаточно много небольших следов вулканической активности, но вулкан всего один: Элизий, а также два Tholus: Гекаты и Альбор.
В районе Элизиум находится невероятный вулкан Элизий, высота которого составляет 14 км, а ширина 375 км. Гора возвышается над лавовыми равнинами планеты. Но если регион Тарсий магмой превращен в «ровный стол», то здесь создается ощущение удара, нанесенного в центр кратера вулкана, в результате чего лава неаккуратными и огромными мазками была разбрызгана по поверхности региона. Сам кратер тоже не однороден, имеет свои возвышенности и впадины, что нельзя объяснить ничем, кроме попадания астероида в центр кратера.
Основание Гекаты Толус составляет 180 км и высота 4,8 км Склоны вулкана сильно расчленены каналами, что свидетельствует о том, что вулкан состоит из легко разрушаемого материала, такого как вулканический пепел. Он имеет единую простую кальдеру на своей вершине, которая имеет ширину 14 км и глубину 100 м.
Альбор Толус, самый южный из вулканов Элизи, составляет 150 км в диаметре и 4,1 км в высоту. Его склоны более гладкие и менее сильно покрыты кратерами, чем склоны других вулканов Элизиума.
Два нагорья: Тарсис и Элизиум представляют собой два наиболее высоких вулканических района Марса.
Земля Аравии это один из гористых районов планеты. Полностью испещренная следами вулканической активности с бороздами, выщерблинами и небольшими вулканами. Она является полной противоположности району Эллада. Последний представляет огромную впадину, в которой невозможно разглядеть ни одного вулкана, хотя следы вулканической активности в виде подтеков магмы и наростах застывшей породы, ученым обнаружить удалось.
Удивительным отсутствием высоких гор отличается равнина Эллада. Это кратер ударного происхождения в северном полушарии, здесь находятся самые глубокие впадины планеты. На равнинах есть следы магматической деятельности, но следов больших вулканов обнаружить не удалось. Хотя вполне возможно, что вершины гор были стерты при столкновении планеты с астероидом. Если сравнивать область с землей Аравией, то разница будет заметна сразу. Последняя не имеет ни одного ровного места, вся испещренная малыми вулканами и кратерами.
Отдельную область Марса представляет собой огромный кратер Гейла, диаметром 124 км. Здесь находится центральная марсианская гора Шарпа, созданная в результате смен климата. Ученые предполагают, что 3,5 миллиона лет назад здесь было озеро, которое постоянно высыхало и наполнялось водой, в результате чего берега размывались, а взвешенные частицы осаждались в центре кратера.
В кратере Гейла в центре впадины выросло видимое подтверждение осаждаемой природы некоторых гор. У горы Шарпа немало загадок: не ясно, как осаждение пород могла принести в состав горы кремнеземные материалы, тогда как это было бы возможно при извержении вулкана. Но никаких следов сейсмической активности в кратере не обнаружено: нет застывшей магмы, борозд, подтеков и провалов, которые она оставляет на пути своего движения. Гора Шарпа – это еще одна загадка красной планеты.
Общее количество гор и вулканов
На Марсе около 80 гор диаметром больше 30 километром. Самые высокие горы расположены в регионе Тарсис. В районе Элизий находится всего один вулкан и два купола. Но помимо этих равнин существуют и другие:
- Равнина Орк с 4 куполами, 1 вулканом и огромным кратером, который может являться следом от объединения нескольких вулканов в результате падения астероида.
- Область Кебрения, где находятся горы Флегра, представляющие сросшийся в одно целое хребет, несущий многочисленные свидетельства наличия воды на планете.
- Холм Хасбанда, где были найдены залежи хрома, а сама область является одним нагорьем.
К тому же, огромное количество гор так и не получило названий из-за малого размера.
Подводя итоги гипотезам образования гор на Марсе, нужно сказать: вряд ли хотя бы одна из имеющихся гипотез может объяснить полностью возникновение каждого из имеющихся объектов. Причины нужно рассматривать комплексно, проводя хронологический анализ появления тех или иных факторов. Та же возвышенность Шарпа первоначально могла появиться за счет вулканической активности, а потом расти вверх осадочными слоями, поэтому может считаться одновременно как вулканом, так и горой невулканического происхождения. Комплексный подход позволил бы глубже понять сейсмические процессы Марса. Но изучение вулканов однозначно необходимо, поскольку приносит данные о залежах полезных ископаемых в толще красной планеты.