Четырехугольник Mare Boreum
 Карта четырехугольника Mare Boreum по данным лазерного альтиметра марсианского орбитального аппарата (MOLA). Самые высокие точки обозначены красным, самые низкие — синим. | |
| Координаты | 75 ° с.ш. 0 ° в.д. / 75 ° с.ш. 0 ° в.д. |
|---|---|
Четырехугольник Mare Boreum — одна из серии из 30 четырехугольных карт Марса, используемых Программой Геологической службы США (USGS) астрогеологических исследований . Mare Boreum Четырехугольник также называют MC-1 (Марсианская карта-1). [1] Его название происходит от старого названия объекта, который сейчас называется Planum Boreum , — большой равнины, окружающей полярную шапку. [2]
Четырехугольник охватывает всю поверхность Марса к северу от 65° широты. Он включает в себя северную полярную ледяную шапку , которая имеет вихревой рисунок и имеет диаметр примерно 1100 километров (680 миль). В 1972 году «Маринер-9» обнаружил пояс песчаных дюн, окружающих отложения полярного льда, ширина которого в некоторых местах составляет 500 километров (310 миль) и может быть крупнейшим полем дюн в Солнечной системе. [3] Ледяная шапка окружена обширными равнинами Planum Boreum и Vastitas Borealis . Рядом с полюсом находится большая долина Chasma Boreal , которая, возможно, образовалась в результате таяния воды из ледяной шапки. [4] Альтернативная точка зрения состоит в том, что оно было создано ветрами, дующими с полюса холода. [5] [6] Еще одна характерная особенность — плавный подъем, ранее называвшийся Olympia Planitia. Летом вокруг остаточной шляпки становится виден темный воротник; в основном это вызвано дюнами. [7] Четырехугольник включает в себя несколько очень больших кратеров, которые выделяются на севере, поскольку местность гладкая с небольшими изменениями топографии. Эти крупные кратеры — Ломоносов и Королев . Хотя кратер Стокса меньше по размеру, он также заметен.
Посадочный модуль « Феникс » приземлился на Vastitas Borealis в четырехугольнике Mare Boreum на координатах 68,218830° северной широты и 234,250778° восточной долготы 25 мая 2008 года. [8] Зонд собрал и проанализировал образцы почвы, чтобы обнаружить воду и определить, насколько когда-то планета была благоприятной для роста жизни. Он оставался там активным до тех пор, пока примерно пять месяцев спустя зимние условия не стали слишком суровыми. [9]
После завершения миссии журнал Science сообщил, что в образцах, проанализированных Phoenix , были обнаружены хлориды, бикарбонаты, магний, натрий, калий, кальций и, возможно, сульфат . Значение pH было сужено до 7,7±0,5. перхлорат (ClO 4 Обнаружен ) – сильный окислитель при повышенных температурах. Это было значительное открытие, поскольку это химическое вещество потенциально может быть использовано в качестве ракетного топлива и в качестве источника кислорода для будущих колонистов. Кроме того, при определенных условиях перхлорат может подавлять жизнь; однако некоторые микроорганизмы получают энергию из вещества (путем анаэробного восстановления). Химическое вещество при смешивании с водой может значительно снизить температуру замерзания, подобно тому, как соль наносится на дороги, чтобы растопить лед. Таким образом, сегодня на Марсе перхлорат может способствовать образованию небольшого количества жидкой воды. Овраги, которые распространены в некоторых районах Марса, возможно, образовались в результате таяния льда перхлоратом, вызывающего эрозию воды на почве на крутых склонах. [10]
В этом месте было обнаружено много прямых доказательств наличия воды. [11]
Замерзание атмосферы
[ редактировать ]Исследования, основанные на небольших изменениях орбит космических кораблей вокруг Марса за 16 лет, показали, что когда в одном полушарии наступает зима, примерно от 3 до 4 триллионов тонн углекислого газа вымерзает из атмосферы на северную и южную полярные шапки. Это составляет от 12 до 16 процентов массы всей марсианской атмосферы. Эти наблюдения подтверждают прогнозы Глобальной эталонной модели атмосферы Марса 2010 года. [12] [13]
Доказательство океана
[ редактировать ]Убедительные доказательства существования когда-то древнего океана были найдены в Море Бореум недалеко от северного полюса (а также южного полюса). В марте 2015 года группа ученых опубликовала результаты, показывающие, что этот регион обогащен дейтерием, тяжелым водородом, в семь раз больше, чем Земля. Это означает, что Марс потерял объем воды в 6,5 раз больше, чем хранится в сегодняшних полярных шапках. Вода на какое-то время образовала океан в низменном Море Бореум. Количество воды могло бы покрыть планету примерно на 140 метров, но, вероятно, это был океан, глубина которого местами могла бы достигать почти 1 мили.
Эта международная группа использовала Очень Большой Телескоп ESO, а также инструменты Обсерватории Кека и Инфракрасного Телескопа НАСА, чтобы нанести на карту различные формы воды в атмосфере Марса в течение шестилетнего периода. [14] [15]
Ледяная шапка
[ редактировать ]В результате наблюдений с помощью прибора Shallow Radar (SHARAD) на борту марсианского разведывательного орбитального аппарата исследователи определили, что общий объем водяного льда в северной ледяной шапке составляет 821 000 кубических километров (197 000 кубических миль). Это равно 30% площади Гренландского ледяного покрова Земли или достаточно, чтобы покрыть поверхность Марса на глубину 5,6 метра. [16] [17] [18]
Обнаженные слои северной ледяной шапки, вид HiRISE в рамках программы HiWish.
Крупный план слоев северной ледяной шапки, сделанный HiRISE в рамках программы HiWish.
Обнаженные слои северной ледяной шапки, вид HiRISE в рамках программы HiWish.
Крупный план слоев северной ледяной шапки, сделанный HiRISE в рамках программы HiWish.
Слои северной ледяной шапки с угловым несогласием, вид HiRISE в рамках программы HiWish.
Крупный план слоев северной ледяной шапки, сделанный HiRISE в рамках программы HiWish. Стрелки указывают на угловое несогласие.
Увеличенное цветное изображение слоев северной ледяной шапки, сделанное HiRISE в рамках программы HiWish.
Хребты
[ редактировать ]
Хребты, вид HiRISE в рамках программы HiWish. Это может быть связано с прошлой ледниковой деятельностью.
Дюны
[ редактировать ]Песчаные дюны были обнаружены во многих местах на Марсе. Наличие дюн показывает, что на планете есть атмосфера с ветром, поскольку дюнам нужен ветер, чтобы накапливать песок. Большинство дюн на Марсе черные из-за выветривания базальта вулканической породы . [19] [7] Черный песок можно найти на Земле, на Гавайях и на некоторых тропических островах южной части Тихого океана. [20] Песок на Марсе распространен из-за старости поверхности, которая позволила камням превратиться в песок. Было замечено, что дюны на Марсе перемещаются на многие метры. [21] [22] В этом процессе песок движется вверх по наветренной стороне, а затем падает на подветренную сторону дюны, в результате чего дюна движется к подветренной стороне (или поверхности скольжения). [23] Когда изображения увеличены, на поверхности некоторых дюн на Марсе появляется рябь. [24] Они вызваны тем, что песчинки катятся и подпрыгивают вверх по наветренной поверхности дюны. Подпрыгивающие зерна имеют тенденцию приземляться на наветренной стороне каждой ряби. Зерна не подпрыгивают очень высоко, поэтому не требуется много усилий, чтобы их остановить.
Размораживание дюн и льда во впадинах полигонов, вид HiRISE в рамках программы HiWish.
Цветной вид размораживания дюн и льда во впадинах полигонов, снимок HiRISE в рамках программы HiWish.
Размораживающаяся поверхность, вид HiRISE в программе HiWish. Иней местами исчезает с дюны. Границы впадин вокруг многоугольных фигур все еще покрыты инеем; следовательно, они белые. Примечание: северная сторона (сторона, расположенная ближе к верху) не разморозилась, поскольку солнце светит с другой стороны.
Размораживание поверхности, как видно с помощью HiRISE в программе HiWish. Иней местами исчезает с дюны и с окружающей поверхности. Границы впадин вокруг многоугольных фигур все еще покрыты инеем; следовательно, они белые. Примечание: северная сторона (ближайшая к верху) не разморозилась, поскольку солнце светит с другой стороны.
Широкий вид на поле дюн, вид HiRISE в рамках программы HiWish.
Более детальный вид на поле дюн, сделанный HiRISE в рамках программы HiWish.
Более детальный вид на дюны, сделанный HiRISE в рамках программы HiWish.
Валун и валунные дорожки, вид HiRISE в рамках программы HiWish. Стрелка показывает валун, который оставил след на песке, катясь по дюне.
Валуны и дорожки, вид HiRISE в программе HiWish. Стрелки показывают валуны, оставившие след в результате скатывания дюны.
Другие четырехугольники Марса
[ редактировать ]
Интерактивная карта Марса
[ редактировать ]
Интерактивная карта изображений глобальной топографии Марса . Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть названия более 60 известных географических объектов, и щелкните, чтобы создать ссылку на них. Цвет базовой карты указывает на относительные высоты , основанные на данных лазерного альтиметра Mars Orbiter, НАСА установленного на Mars Global Surveyor . Белый и коричневый цвета обозначают самые высокие высоты ( от +12 до +8 км ); за ними следуют розовые и красные ( от +8 до +3 км ); желтый – 0 км ; зеленый и синий — это более низкие высоты (до −8 км ). Оси — широта и долгота ; полярные регионы . Отмечаются См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дэвис, Мэн; Бэтсон, РМ; Ву, ГНЦ «Геодезия и картография» в Киффере, Х.Х.; Якоски, Б.М.; Снайдер, CW; Мэтьюз, MS, ред. Марс. Издательство Университета Аризоны: Тусон, 1992.
- ^ Патрик Мур и Робин Рис, изд. Сборник астрономических данных Патрика Мура (Издательство Кембриджского университета, 2011), стр. 130.
- ^ Хартманн, В. 2003. Путеводитель по Марсу . Издательство Уоркман. Нью-Йорк Нью-Йорк.
- ^ Клиффорд, С. 1987. Полярное базальное таяние на Марсе. Дж. Геофиз. Рез. 92: 9135-9152.
- ^ Ховард, А. 2000. Роль эоловых процессов в формировании поверхностных особенностей марсианских полярных слоистых отложений. Икар. 144: 267-288.
- ^ Эджетт, К. и др. 2003. Эволюция ландшафта Марса: влияние стратиграфии на геоморфологию северного полярного региона. Геоморфология. 52: 289-298.
- ^ Перейти обратно: а б Майкл Х. Карр (2006). Поверхность Марса . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-87201-0 . Проверено 21 марта 2011 г.
- ^ Лакдавалла, Эмили (27 мая 2008 г.). «Коротко о пресс-конференции Phoenix Sol 2» . Блог Планетарного общества . Планетарное общество . Проверено 4 июня 2008 г.
- ^ «Марсианский спускаемый аппарат нацелен на приземление в «Зеленой долине» » . Новое научное пространство . Проверено 14 апреля 2008 г.
- ^ Хехт, М. и др. 2009. Обнаружение перхлората и растворимого химического состава марсианской почвы на посадочной площадке Феникс. Наука : 325. 64–67.
- ^ Смит, П. и др. 2009. H 2 O на посадочной площадке в Фениксе. Наука : 325, 58-61.
- ^ НАСА / Центр космических полетов Годдарда. «Новая гравитационная карта дает лучший вид на Марс». ScienceDaily. ScienceDaily, 21 марта 2016 г. < https://www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160321154013.htm >.
- ^ Антонио Дженова, Сандер Гуссенс, Фрэнк Г. Лемуан, Эрван Мазарико, Грегори А. Нойманн, Дэвид Э. Смит, Мария Т. Зубер. Сезонное и статическое гравитационное поле Марса от MGS, Mars Odyssey и радионауки MRO. Икар , 2016; 272:228 DOI: 10.1016/j.icarus.2016.02.05
- ^ «Марс: Планета, потерявшая воду в объеме океана» .
- ^ . Вильянуэва, Л., Мумма, Р. Новак, Х. Койфль, П. Хартог, Т. Энкреназ , А. Токунага, А. Хаят, М. Смит. Сильные изотопные аномалии воды в марсианской атмосфере: зондирование течения и древних резервуаров. Наука, 2015 DOI: 10.1126/science.aaa3630
- ^ «Радиолокационная карта погребенных слоев Марса соответствует климатическим циклам» . 22 сентября 2009 г.
- ^ «Радиолокационная карта погребенных слоев Марса соответствует климатическим циклам — SpaceRef» . 24 мая 2013 г.
- ^ «Радиолокационная карта слоев Марса соответствует климатическим циклам» .
- ^ «HiRISE | Дюны и перевернутые кратеры на Земле Аравия (ESP_016459_1830)» .
- ^ «Песчаные дюны – Феномены ветра – Пустыня США» .
- ^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : «Отчет марсохода Curiosity (15 декабря 2015 г.): Первое посещение марсианских дюн» . Ютуб .
- ^ «Текучие пески Марса» . 9 мая 2012 г.
- ^ Намовиц, С., Стоун, Д. 1975. Наука о Земле - мир, в котором мы живем. Американская книжная компания. Нью-Йорк.
- ^ «Исследования песчаных дюн марсоходом НАСА принесли сюрприз» . Лаборатория реактивного движения .
- ^ Мортон, Оливер (2002). Картирование Марса: наука, воображение и рождение мира . Нью-Йорк: Пикадор США. п. 98. ИСБН 0-312-24551-3 .
- ^ «Онлайн-атлас Марса» . Ralphaeschliman.com . Проверено 16 декабря 2012 г.
- ^ «PIA03467: Широкоугольная карта Марса MGS MOC» . Фотожурнал. НАСА/Лаборатория реактивного движения. 16 февраля 2002 года . Проверено 16 декабря 2012 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
