Бореальные отходы

Бореальные отходы
	Vastitas Borealis — это большая низменная территория, окружающая 70° с.ш.
Расположение	Северное полушарие, Марс
Координаты	87 ° 44' с.ш. 32 ° 32' в.д. / 87,73 ° с.ш. 32,53 ° в.д.
Длина	0–360 в.д.
Ширина	48,25–82,08 с.ш.
Диаметр	2002,91 км
Глубина	4–5 км
Мы	латинский

Vastitas Borealis ( с латыни «северная пустошь») ^[1] Это крупнейшая низменная область Марса . Оно находится в северных широтах планеты и окружает северную полярную область . ^[2] Vastitas Borealis часто называют просто северными равнинами , северными низменностями или северным полярным эргом. ^[3] Марса. Равнины лежат на 4–5 км ниже среднего радиуса планеты, с центром в 87 ° 44' с.ш. 32 ° 32' в.д. / 87,73 ° с.ш. 32,53 ° в.д. / 87,73; 32.53 . ^[4] Небольшая часть Vastitas Borealis достигает уровня ниже 65 ° с.ш.

Регион был назван Эженом Антониади , который отметил отчетливую особенность альбедо северных равнин в своей книге «Планета Марса» (1930). Название было официально принято Международным астрономическим союзом в 1973 году. ^[5]

Хотя это и не является официально признанным объектом, Северный полярный бассейн занимает большую часть низменностей северного полушария Марса. ^[6]^[7] В результате Vastitas Borealis находится в пределах Северного полярного бассейна, а к нему примыкает Utopia Planitia , другой очень большой бассейн. Некоторые ученые предположили, что в какой-то момент истории Марса равнины были покрыты гипотетическим океаном , и были предложены предполагаемые береговые линии для его южных окраин. Сегодня эти пологие равнины отмечены хребтами, невысокими холмами и редкими кратерами. Vastitas Borealis заметно более ровный, чем аналогичные топографические районы на юге.

В 2005 году Европейского космического агентства сфотографировал космический корабль «Марс-Экспресс» значительное количество водяного льда в кратере в регионе Ваститас Бореалис. Условия окружающей среды в месте расположения этого объекта подходят для того, чтобы водяной лед оставался стабильным. Это было обнаружено после наложения замороженного углекислого газа, сублимированного в начале лета в Северном полушарии, и считается, что он остается стабильным в течение марсианского года. ^[8]

Зонд НАСА под названием «Феникс» благополучно приземлился в районе Vastitas Borealis, неофициально называемом Зеленой долиной , 25 мая 2008 года (в начале марсианского лета). «Феникс» приземлился на координате 68,218830° с.ш. и 234,250778° в.д. ^[9] Зонд, который останется неподвижным, собирал и анализировал образцы почвы, пытаясь обнаружить воду и определить, насколько когда-то планета была гостеприимной для роста жизни. Он оставался там активным до тех пор, пока примерно пять месяцев спустя зимние условия не стали слишком суровыми. ^[10]

Поверхность

В отличие от некоторых мест, которые посещали посадочные аппараты «Викинг» и «Патфайндер» , почти все камни возле места приземления Феникса на «Ваститас Бореалис» небольшие. Насколько может видеть камера, земля плоская, но имеет форму многоугольников. Полигоны имеют диаметр 2–3 м и ограничены впадинами глубиной от 20 до 50 см. Эти формы вызваны тем, что лед в почве реагирует на серьезные изменения температуры. ^[11] Верхняя часть почвы покрыта коркой. Микроскоп показал, что почва состоит из плоских частиц (вероятно, разновидности глины) и округлых частиц. Когда почву выкапывают, она слипается. Хотя другие спускаемые аппараты в других местах на Марсе видели много ряби и дюн, в районе Феникса ряби или дюн не видно . Лед присутствует на несколько дюймов ниже поверхности в середине полигонов. По краям полигонов лед имеет глубину не менее 8 дюймов. Когда лед подвергается воздействию марсианской атмосферы, он медленно исчезает. ^[12] Зимой на поверхности будут скопления снега. ^[13]

Химия поверхности

Результаты, опубликованные в журнале Science после завершения миссии «Феникс» , показали, что хлорид , бикарбонат, магний , натрий , калий , кальций и, возможно, сульфат в образцах были обнаружены . Значение pH было сужено до 7,7 ± 0,5 . перхлорат (ClO ₄ Обнаружен ) – сильный окислитель. Это было значительное открытие. Это химическое вещество потенциально может быть использовано в качестве ракетного топлива и в качестве источника кислорода для будущих колонистов. При определенных условиях перхлорат может препятствовать жизни; 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. Перхлорат сильно притягивает воду; следовательно, он мог бы вытягивать влагу из воздуха и производить небольшое количество жидкой воды на Марсе сегодня. ^[14] Овраги, которые распространены в некоторых районах Марса, возможно, образовались в результате таяния льда перхлоратом, вызывающего эрозию воды на почве на крутых склонах. ^[15] Две серии экспериментов показали, что почва содержит 3–5% карбоната кальция. Когда образец медленно нагревался в термическом анализаторе и анализаторе выделяющихся газов (TEGA), пик возникал при 725 °C, что и произошло бы, если бы присутствовал карбонат кальция. Во втором эксперименте кислоту добавляли в образец почвы в Лаборатории влажной химии (WCL), в то время как pH-электрод измерял pH. Поскольку pH повысился с 3,3 до 7,7, был сделан вывод о присутствии карбоната кальция. Карбонат кальция изменяет текстуру почвы, цементируя частицы. Наличие карбоната кальция в почве может быть более благоприятным для форм жизни, поскольку он буферизует кислоты, создавая более благоприятный для жизни уровень pH. ^[16]

Узорчатая земля

Большая часть поверхности Vastitas Borealis покрыта узорчатым грунтом. Иногда земля имеет форму многоугольников. предоставил крупный план рельефной поверхности земли в форме многоугольников Спускаемый модуль «Феникс» . В других местах на поверхности имеются невысокие холмики, расположенные цепочками. Некоторые ученые сначала назвали эти особенности рельефом отпечатков пальцев, потому что многие линии были похожи на чьи-то отпечатки пальцев. ^[17] Подобные особенности как по форме, так и по размеру встречаются в наземных перигляциальных регионах, таких как Антарктида. Полигоны Антарктиды образуются в результате многократного расширения и сжатия почвенно-ледяной смеси из-за сезонных изменений температуры. При попадании сухой почвы в трещины забиваются песчаные клинья, которые усиливают этот эффект. В результате этого процесса образуются полигональные сети трещин под напряжением. ^[18]

Дюны Олимпийской равнины, вид HiRISE . гипс обнаружил здесь MRO . ^[19]
Узорчатую землю когда-то называли территорией отпечатков пальцев, потому что она выглядела как гигантские отпечатки пальцев. Темные точки на самом деле представляют собой цепочки невысоких холмиков. Центральная круглая деталь представляет собой кольцо темных валунов на краю погребенного кратера. Фотография с сайта Mars Global Surveyor .
Кратер Ломоносова с полигональным узором на поверхности, вид с помощью Mars Global Surveyor.
Дно кратера Королев , вид HiRISE .

Разморозка

Весной появляются различные формы, потому что иней исчезает с поверхности, обнажая подлежащую темную почву. Также кое-где пыль выбрасывается в виде гейзероподобных извержений, которые иногда называют «пауками». Если дует ветер, материал образует длинную темную полосу или веер.

Пауки и иней в полигонах северной весной, глазами HiRISE в рамках программы HiWish.
Крупный план паука среди многоугольников или узорчатой земли, снимок HiRISE в программе HiWish.
Пауки, превратившиеся под действием ветра в полосы или веера, как видно из программы HiRISE в рамках программы HiWish. Поверхность полигона имеет иней во впадинах по краям.
Группа дюн, большая часть которых уже сошла с инея, вид HiRISE в рамках программы HiWish. Видна какая-то рябь.
Крупный план размораживающихся дюн, снимок HiRISE в рамках программы HiWish. Также видны некоторая рябь и небольшой канал.

Ледники

Ледники составляли большую часть наблюдаемой поверхности на больших территориях Марса. Считается, что большая часть территории в высоких широтах все еще содержит огромное количество водяного льда. ^[20] В марте 2010 года ученые опубликовали результаты радиолокационного исследования местности под названием Deuteronilus Mensae , в результате которого были обнаружены многочисленные свидетельства наличия льда, лежащего под несколькими метрами каменных обломков. Лед, вероятно, отложился в виде снегопада во время более раннего климата, когда полюса были больше наклонены. ^[21]Считается, что некоторые объекты Vastitas Borealis являются древними ледниками, как показано на рисунках ниже.

Остатки ледника после исчезновения льда, вид HiRISE в рамках программы HiWish.
Вероятный ледник, вид HiRISE в рамках программы HiWish . Радиолокационные исследования показали, что он состоит почти полностью из чистого льда. Кажется, что он движется с возвышенности (горы) справа.
Ледник Слоновьей стопы озера Ромер в земной Арктике, снимок Landsat 8. На этом снимке показаны несколько ледников, которые имеют ту же форму, что и многие объекты на Марсе, которые, как полагают, также являются ледниками.

Слои

Там, где ледяная шапка обнажена в определенных местах, обнаруживается, что она содержит много слоев. Некоторые показаны на картинке ниже.

Слои, видимые вдоль края ледяной шапки, вид HiRISE в программе HiWish.

Дюны

Дюны на дне кратера, вид HiRISE в рамках программы HiWish.
Крупный план дюн в кратере, снимок HiRISE в рамках программы HiWish. Примечание: это увеличение предыдущего изображения.
Крупный план дюн на дне кратера, снимок HiRISE в рамках программы HiWish.

Климат

Погода

Посадочный модуль «Феникс» в течение нескольких месяцев предоставил наблюдения за погодой из Море Бореум. Скорость ветра колебалась от 11 до 58 км в час. Обычная средняя скорость составляла 36 км в час. ^[22] Самая высокая температура, измеренная во время миссии, составила -19,6 °C, а самая холодная - -97,7 °C. ^[23] Наблюдались пылевые дьяволы. ^[24]

были замечены перистые облака, из которых образовался снег На снимках Феникса . Облака образовались на уровне в атмосфере около -65 °C, поэтому облака должны были состоять из водяного льда, а не из углекислого льда , поскольку температура образования углекислого льда намного ниже — менее −120 °С. Сейчас считается, что в результате миссии в этом месте скопился водяной лед (снег). ^[13]

Ученые полагают, что водяной лед ночью переносился вниз снегом. Утром он сублимировался (перешел прямо из льда в пар). В течение дня конвекция и турбулентность перемешивали его обратно в атмосферу. ^[13]

Климатические циклы

Интерпретация данных, переданных с корабля «Феникс», была опубликована в журнале Science . Согласно данным экспертной оценки, было подтверждено наличие водяного льда и то, что в недавнем прошлом на этом участке был более влажный и теплый климат. Обнаружение карбоната кальция в марсианской почве заставляет ученых полагать, что в геологическом прошлом это место было влажным или влажным. Во время сезонных или более длительных суточных циклов вода могла присутствовать в виде тонких пленок. Наклон Марса меняется гораздо сильнее, чем Земля; следовательно, вероятны периоды более высокой влажности. ^[25]

Интерактивная карта Марса

См. также

Озера на Марсе

Ссылки

^ Чарльтон Т. Льюис, Чарльз Шорт, Латинский словарь , Оксфорд. Кларендон Пресс. 1879. ISBN 0-19-864201-6 [1]
^ «Ваститас Бореалис» . Справочник планетарной номенклатуры . Научный центр астрогеологии Геологической службы США . Архивировано из оригинала 23 апреля 2018 года . Проверено 22 апреля 2021 г.
^ «известный как Северный полярный эрг». Архивировано 30 августа 2017 года в Wayback Machine в проекте HiRISE.
^ «Названия планет: Ваститас, Ваститаты: Ваститас Бореалис на Марсе» . Planetarynames.wr.usgs.gov . Архивировано из оригинала 18 апреля 2017 года . Проверено 17 апреля 2017 г.
^ Планетарная номенклатура Геологической службы США ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} (нажмите на название функции, чтобы узнать подробности)
^ Эндрюс-Ханна, Джеффри С.; Зубер, Мария Т.; Банердт, В. Брюс (1 июня 2008 г.). «Бассейн Бореалис и происхождение дихотомии марсианской коры». Природа . 453 (7199): 1212–1215. Бибкод : 2008Natur.453.1212A . дои : 10.1038/nature07011 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 18580944 . S2CID 1981671 .
^ «НАСА - Космический корабль НАСА обнаружил самый большой кратер в Солнечной системе» . НАСА.gov . Архивировано из оригинала 22 ноября 2013 года . Проверено 18 апреля 2017 г. .
^ «Водный лед в кратере на северном полюсе Марса» . Европейское космическое агентство . Архивировано из оригинала 6 октября 2012 года . Проверено 4 августа 2007 г.
^ Лакдавалла, Эмили (27 мая 2008 г.). «Коротко о пресс-конференции Phoenix Sol 2» . Блог Планетарного общества . Планетарное общество . Архивировано из оригинала 22 апреля 2014 года.
^ «Марсианский спускаемый аппарат нацелен на приземление в «Зеленой долине» » . Новое научное пространство. 11 апреля 2008 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2012 г.
^ Леви, Дж., Дж. Хед и Д. Марчант. 2009. Полигоны трещин термического сжатия на Марсе: классификация, распределение и климатические последствия по данным наблюдений HiRISE. Журнал географических исследований: 114. стр. E01007.
^ «Грязь на находках грунта марсианского модуля» . space.com . 2 июля 2009 года. Архивировано из оригинала 26 января 2010 года . Проверено 5 мая 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Уайтвей, Дж. и др. 2009. Марсианские водно-ледяные облака и осадки. Наука: 325. С. 68–70.
^ «Лаборатория реактивного движения» . Лаборатория реактивного движения . Проверено 11 августа 2012 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Хехт, М. и др. 2009. Обнаружение перхлората и растворимого химического состава марсианской почвы на посадочной площадке Феникс. Наука: 325. 64–67.
^ Бойнтон, В. и др. 2009. Доказательства наличия карбоната кальция на месте посадки Марса Феникса. Наука: 325. стр. 61–64.
^ Гест, Дж., П. Баттерворт и Р. Грили. 1977. Геологические наблюдения в районе Сидония на Марсе с аппарата «Викинг». Дж. Геофиз. Рез. 82. 4111–4120.
^ Признаки эоловой и перигляциальной активности в Ваститас Бореалис (идентификатор изображения HiRISE: PSP_001481_2410). Архивировано 3 марта 2016 г. на Wayback Machine.
^ Мурчи, С. и др. 2009. Синтез марсианской водной минералогии после 1 марсианского года наблюдений с Марсианского разведывательного орбитального аппарата. Журнал геофизических исследований: 114.
^ эс. «Захватывающие виды Deuteronilus Mensae на Марсе» . esa.int . Архивировано из оригинала 18 октября 2012 года . Проверено 5 мая 2018 г.
^ Мадлен, Дж. и др. 2007. Исследование оледенения северных средних широт с помощью модели общей циркуляции. В: Седьмая международная конференция по Марсу. Аннотация 3096.
^ «ASC – Ficher introuvable – CSA – Файл не найден» . Архивировано из оригинала 5 октября 2011 года . Проверено 22 июля 2009 г.
^ «CSA – Пресс-релиз» . Архивировано из оригинала 5 июля 2011 года . Проверено 19 декабря 2010 г.
^ Смит, П. и др. H ₂ O на посадочной площадке в Фениксе. 2009. Наука:325. стр58-61
^ Бойнтон и др. 2009. Доказательства наличия карбоната кальция на месте посадки Марса Феникса. Наука. 325: 61–64

Дальнейшее чтение

Мартель, LMV (июль 2003 г.) Древние паводковые воды и моря на Марсе. Открытия планетарных исследований . http://www.psrd.hawaii.edu/July03/MartianSea.html

Внешние ссылки

Марсианский лед - Джим Секоски - 16-й ежегодный съезд Международного марсианского общества

[1] Чарльтон Т. Льюис, Чарльз Шорт, Латинский словарь , Оксфорд. Кларендон Пресс. 1879. ISBN 0-19-864201-6 [1]

[USGS_Vastitas_Borealis-2] «Ваститас Бореалис» . Справочник планетарной номенклатуры . Научный центр астрогеологии Геологической службы США . Архивировано из оригинала 23 апреля 2018 года . Проверено 22 апреля 2021 г.

[3] «известный как Северный полярный эрг». Архивировано 30 августа 2017 года в Wayback Machine в проекте HiRISE.

[4] «Названия планет: Ваститас, Ваститаты: Ваститас Бореалис на Марсе» . Planetarynames.wr.usgs.gov . Архивировано из оригинала 18 апреля 2017 года . Проверено 17 апреля 2017 г.

[5] Планетарная номенклатура Геологической службы США ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} (нажмите на название функции, чтобы узнать подробности)

[6] Эндрюс-Ханна, Джеффри С.; Зубер, Мария Т.; Банердт, В. Брюс (1 июня 2008 г.). «Бассейн Бореалис и происхождение дихотомии марсианской коры». Природа . 453 (7199): 1212–1215. Бибкод : 2008Natur.453.1212A . дои : 10.1038/nature07011 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 18580944 . S2CID 1981671 .

[7] «НАСА - Космический корабль НАСА обнаружил самый большой кратер в Солнечной системе» . НАСА.gov . Архивировано из оригинала 22 ноября 2013 года . Проверено 18 апреля 2017 г. .

[8] «Водный лед в кратере на северном полюсе Марса» . Европейское космическое агентство . Архивировано из оригинала 6 октября 2012 года . Проверено 4 августа 2007 г.

[9] Лакдавалла, Эмили (27 мая 2008 г.). «Коротко о пресс-конференции Phoenix Sol 2» . Блог Планетарного общества . Планетарное общество . Архивировано из оригинала 22 апреля 2014 года.

[10] «Марсианский спускаемый аппарат нацелен на приземление в «Зеленой долине» » . Новое научное пространство. 11 апреля 2008 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2012 г.

[11] Леви, Дж., Дж. Хед и Д. Марчант. 2009. Полигоны трещин термического сжатия на Марсе: классификация, распределение и климатические последствия по данным наблюдений HiRISE. Журнал географических исследований: 114. стр. E01007.

[12] «Грязь на находках грунта марсианского модуля» . space.com . 2 июля 2009 года. Архивировано из оригинала 26 января 2010 года . Проверено 5 мая 2018 г.

[Whiteway-13] Jump up to: ^а ^б ^с Уайтвей, Дж. и др. 2009. Марсианские водно-ледяные облака и осадки. Наука: 325. С. 68–70.

[14] «Лаборатория реактивного движения» . Лаборатория реактивного движения . Проверено 11 августа 2012 г. ^{[ мертвая ссылка ]}

[15] Хехт, М. и др. 2009. Обнаружение перхлората и растворимого химического состава марсианской почвы на посадочной площадке Феникс. Наука: 325. 64–67.

[16] Бойнтон, В. и др. 2009. Доказательства наличия карбоната кальция на месте посадки Марса Феникса. Наука: 325. стр. 61–64.

[17] Гест, Дж., П. Баттерворт и Р. Грили. 1977. Геологические наблюдения в районе Сидония на Марсе с аппарата «Викинг». Дж. Геофиз. Рез. 82. 4111–4120.

[18] Признаки эоловой и перигляциальной активности в Ваститас Бореалис (идентификатор изображения HiRISE: PSP_001481_2410). Архивировано 3 марта 2016 г. на Wayback Machine.

[19] Мурчи, С. и др. 2009. Синтез марсианской водной минералогии после 1 марсианского года наблюдений с Марсианского разведывательного орбитального аппарата. Журнал геофизических исследований: 114.

[20] эс. «Захватывающие виды Deuteronilus Mensae на Марсе» . esa.int . Архивировано из оригинала 18 октября 2012 года . Проверено 5 мая 2018 г.

[21] Мадлен, Дж. и др. 2007. Исследование оледенения северных средних широт с помощью модели общей циркуляции. В: Седьмая международная конференция по Марсу. Аннотация 3096.

[22] «ASC – Ficher introuvable – CSA – Файл не найден» . Архивировано из оригинала 5 октября 2011 года . Проверено 22 июля 2009 г.

[23] «CSA – Пресс-релиз» . Архивировано из оригинала 5 июля 2011 года . Проверено 19 декабря 2010 г.

[24] Смит, П. и др. H ₂ O на посадочной площадке в Фениксе. 2009. Наука:325. стр58-61

[25] Бойнтон и др. 2009. Доказательства наличия карбоната кальция на месте посадки Марса Феникса. Наука. 325: 61–64

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]