Ареография
Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2012 г. ) |

Ареография , также известная как география Марса , является разделом планетологии , который влечет за собой определение границ и характеристик регионов Марса . [1] [2] [3] Ареография в основном сосредоточена на том, что называется физической географией Земли; это распределение физических объектов по Марсу и их картографические изображения. В апреле 2023 года газета The New York Times сообщила об обновленной глобальной карте Марса, основанной на изображениях космического корабля «Надежда» . [4] Соответствующая, но гораздо более подробная глобальная карта Марса была опубликована НАСА 16 апреля 2023 года. [5]
История
[ редактировать ]
Первые детальные наблюдения Марса были проведены с помощью наземных телескопов . История этих наблюдений отмечена противостояниями Марса , когда планета находится ближе всего к Земле и, следовательно, ее легче всего увидеть, которые происходят каждые пару лет. Еще более примечательными являются перигелические противостояния Марса, которые происходят примерно каждые 16 лет и отличаются тем, что Марс находится ближе всего к Земле, а перигелий Юпитера делает его еще ближе к Земле.
В сентябре 1877 года (5 сентября произошло перигелическое противостояние Марса) итальянский астроном Джованни Скиапарелли опубликовал первую подробную карту Марса . Эти карты, в частности, содержали особенности, которые он назвал canali («каналы»), которые, как позже выяснилось, были оптической иллюзией . Эти каналы предположительно представляли собой длинные прямые линии на поверхности Марса, которым он дал названия знаменитых рек на Земле. Его термин был неправильно переведен как «каналы» , и так начались споры о марсианских каналах .
После этих наблюдений долгое время существовало мнение, что на Марсе есть обширные моря и растительность. только после того, как космический корабль посетил планету во время НАСА миссии «Маринер» Эти мифы развеялись в 1960-х годах. Некоторые карты Марса были составлены с использованием данных этих миссий, но только после миссии Mars Global Surveyor , запущенной в 1996 году и завершившейся в конце 2006 года, были получены полные и чрезвычайно подробные карты.
Картография
[ редактировать ]Картография – это искусство, наука и технология создания карт. Существует множество устоявшихся методов, специфичных для Земли, которые позволяют нам преобразовывать двумерную изогнутую поверхность в двухмерные плоскости для облегчения картографирования. Чтобы облегчить это на Марсе, проекции , системы координат и датумы необходимо было установить . Сегодня Геологическая служба США определяет тридцать картографических четырехугольников поверхности Марса. Их можно увидеть ниже.
Нулевая отметка
[ редактировать ]На Земле нулевая отметка основана на уровне моря ( геоиде ). удобно определить произвольный уровень нулевой отметки или « вертикальную датум Поскольку на Марсе нет океанов и, следовательно, нет «уровня моря», для картографирования поверхности », называемый ареоидом . [9]
Первоначально данные для Марса были определены как постоянное атмосферное давление. Начиная с миссии «Маринер-9» и до 2001 года, оно было выбрано равным 610,5 Па (6,105 мбар) на том основании, что ниже этого давления жидкая вода никогда не может быть стабильной (т. е. тройная точка воды находится при этом давлении). Эта величина составляет всего 0,6% от давления на уровне моря на Земле. Обратите внимание, что выбор этого значения не означает, что жидкая вода действительно существует ниже этой отметки, просто она могла бы быть, если бы температура превысила 273,16 К (0,01 градуса C, 32,018 градуса F). [10]
В 2001 году данные лазерного альтиметра Mars Orbiter привели к новому соглашению о нулевой высоте, определяемой как эквипотенциальная поверхность (гравитационная плюс вращательная), среднее значение которой на экваторе равно среднему радиусу планеты. [11]
Нулевой меридиан
[ редактировать ]
Экватор Марса определяется его вращением, но положение его главного меридиана было указано, как и на Земле, путем выбора произвольной точки, которую приняли более поздние наблюдатели. Немецкие астрономы Вильгельм Бир и Иоганн Генрих Медлер выбрали небольшую круглую особенность в Sinus Meridiani («Средний залив» или «Меридианный залив») в качестве ориентира, когда они составили первую систематическую карту особенностей Марса в 1830–1832 годах. В 1877 году их выбор был принят в качестве нулевого меридиана итальянским астрономом Джованни Скиапарелли, когда он начал работу над своими знаменитыми картами Марса. В 1909 году создатели эфемерид решили, что более важно поддерживать непрерывность эфемерид как руководства для наблюдений, и от этого определения «практически отказались». [12] [13]
После того, как космический корабль «Маринер» предоставил обширные изображения Марса, в 1972 году группа геодезии и картографии «Маринер-9» предложила, чтобы нулевой меридиан проходил через центр небольшого кратера диаметром 500 м (названного Эйри-0 ), расположенного в Sinus Meridiani вдоль линии меридиана. Бера и Мэдлера, таким образом определяя долготу 0,0° с точностью 0,001°. [12] В этой модели использовалась сеть планетографических контрольных точек, разработанная Мертоном Дэвисом из корпорации RAND . [14]
Поскольку радиометрические методы увеличили точность определения местоположения объектов на поверхности Марса, центр круглого кратера диаметром 500 м считался недостаточно точным для точных измерений. по Поэтому Рабочая группа МАС картографическим координатам и элементам вращения рекомендовала установить долготу спускаемого аппарата «Викинг-1» , для которого имелись обширные данные радиометрического отслеживания, как стандартную долготу 47,95137° западной долготы. Это определение сохраняет положение центра Эйри-0 на долготе 0°, в пределах допуска текущих картографических неопределенностей. [15]
Топография
[ редактировать ]



В отношении всей планеты обобщение невозможно, а география Марса значительно различается. Однако дихотомия марсианской топографии поразительна: северные равнины, сплющенные потоками лавы, контрастируют с южными нагорьями, изрытыми и кратерами от древних ударов. Поверхность Марса, видимая с Земли, следовательно, разделена на два типа областей с различным альбедо . Более бледные равнины, покрытые пылью и песком, богатыми красноватыми оксидами железа, когда-то считались марсианскими «континентами» и получили такие названия, как Arabia Terra ( земля Аравии ) или Amazonis Planitia ( Амазонская равнина ). Считалось, что темные черты — это моря, отсюда и их названия Mare Erythraeum , Mare Sirenum и Aurorae Sinus . Самая большая темная деталь, видимая с Земли, — это Syrtis Major Planum .
Щитовой вулкан Олимп Монс ( Гора Олимп ) возвышается на 22 км над окружающими вулканическими равнинами и является самой высокой известной горой на любой планете Солнечной системы. [10] Он находится в обширной гористой местности под названием Фарсис , где находится несколько крупных вулканов. См. список гор на Марсе . В регионе Тарсис на Марсе также находится крупнейшая в Солнечной системе система каньонов, Valles Marineris или Маринер Долина , длина которой составляет 4000 км, а глубина - 7 км. Марс также покрыт бесчисленными ударными кратерами . Самый крупный из них — ударный бассейн Эллада . См. список кратеров на Марсе .
Марс имеет две постоянные полярные ледяные шапки: северную, расположенную в Planum Boreum, и южную, в Planum Australe .
Разница между самой высокой и самой низкой точками Марса составляет почти 30 км (от вершины горы Олимп на высоте 21,2 км до кратера Бэдуотер [1] на дне ударного бассейна Эллады на высоте 8,2 км ниже нулевой отметки). Для сравнения, разница между самой высокой и самой низкой точкой Земли ( Эверестом и Марианской впадиной ) составляет всего 19,7 км. В сочетании с разными радиусами планет это означает, что Марс почти в три раза «грубее», чем Земля.
Рабочая группа Международного астрономического союза по номенклатуре планетных систем отвечает за присвоение названий особенностям поверхности Марса.
Марсианская дихотомия
[ редактировать ]Наблюдатели топографии Марса заметят дихотомию между северным и южным полушариями. Большая часть северного полушария плоская, с небольшим количеством ударных кратеров и расположена ниже обычного уровня «нулевой отметки». Напротив, южное полушарие — это горы и высокогорья, в основном значительно выше нуля. Два полушария различаются по высоте от 1 до 3 км. Граница, разделяющая две области, очень интересна геологам.
Отличительной особенностью является рельефный рельеф . [16] Здесь есть холмы, выступы и долины с плоским дном и стенами высотой около мили. Вокруг многих столовых гор и выступов расположены лопастные обломки , которые, как выяснилось, представляют собой покрытые камнями ледники. [17]
Другими интересными особенностями являются большие речные долины и каналы стока , прорезающие эту дихотомию. [18] [19] [20]
- Свежий ударный кратер на Марсе 3 ° 42' с.ш., 53 ° 24' в.д. / 3,7 ° с.ш., 53,4 ° в.д. (19 ноября 2013 г.).
- Рельефная местность Исмениуса Лака с плоскими долинами и скалами. Фотография сделана камерой Mars Orbiter (MOC) на Mars Global Surveyor .
- Увеличенная фотография слева, показывающая скалу. Фотография сделана камерой высокого разрешения Mars Global Surveyor (MGS).
- Вид на лопастной обломок вдоль склона. Изображение расположено в четырехугольнике Аркадия .
- Место, где начинается лопастной фартук из обломков. Обратите внимание на полосы, обозначающие движение. Изображение расположено в четырехугольнике Исмениуса Лака .
Северные низменности составляют около трети поверхности Марса и являются относительно плоскими, со редкими ударными кратерами. Остальные две трети поверхности Марса — это южные нагорья. Разница высот между полушариями огромна. Из-за плотности ударных кратеров ученые полагают, что южное полушарие намного старше северных равнин. [21] Большая часть покрытых кратерами южных нагорий восходит к периоду тяжелых бомбардировок, Ноахианскому периоду .
Для объяснения различий было предложено множество гипотез. Три наиболее общепринятых — это одиночный мегаудар, множественные удары и эндогенные процессы, такие как мантийная конвекция. [18] Обе гипотезы, связанные со столкновением, включают процессы, которые могли произойти до окончания первичной бомбардировки, подразумевая, что дихотомия коры зародилась в начале истории Марса.
Гипотеза гигантского удара, первоначально предложенная в начале 1980-х годов, была встречена со скептицизмом из-за нерадиальной (эллиптической) формы зоны удара, где круговая структура была бы более сильной поддержкой для удара более крупного объекта (ов). Но исследование 2008 г. [22] предоставил дополнительные исследования, подтверждающие один гигантский удар. Используя геологические данные, исследователи обнаружили подтверждение единственного удара большого объекта, ударившегося о Марс под углом примерно 45 градусов. Дополнительные доказательства, анализирующие химию марсианских горных пород на предмет подъема мантийного материала после удара, еще больше подтвердят теорию гигантского удара.
Номенклатура
[ редактировать ]Ранняя номенклатура
[ редактировать ]Хотя их больше помнят за картографирование Луны , начиная с 1830 года, Иоганн Генрих Медлер и Вильгельм Бир были первыми «ареографами». Они начали с того, что раз и навсегда установили, что большинство особенностей поверхности Марса постоянны, и определили период вращения Марса. В 1840 году Мэдлер объединил десятилетние наблюдения и нарисовал первую когда-либо созданную карту Марса. Вместо того, чтобы давать названия различным отметкам, которые они нанесли на карту, Бир и Мэдлер просто обозначили их буквами; Таким образом, залив Меридиан (Sinus Meridiani) имел характеристику «а».
В течение следующих двадцати лет или около того, по мере совершенствования инструментов и увеличения числа наблюдателей, различные марсианские объекты приобрели мешанину названий. Приведем несколько примеров: Солис Лакус был известен как «Окулус» (Глаз), а Большой Сиртис обычно был известен как «Море песочных часов» или «Скорпион». назвал его «Атлантическим каналом» В 1858 году астроном-иезуит Анджело Секки . Секки отметил, что он «похоже играет роль Атлантики, которая на Земле отделяет Старый континент от Нового»; это был первый раз, когда роковой canale , что по-итальянски может означать либо «канал», либо «канал», был применен к Марсу.
В 1867 году Ричард Энтони Проктор составил карту Марса. Он был основан (в некоторой степени грубо) на более ранних рисунках преподобного Уильяма Раттера Доуэса 1865 года, которые на тот момент были лучшими из доступных. Проктор объяснил свою систему номенклатуры, сказав: «Я применил к различным объектам имена тех наблюдателей, которые изучали физические особенности Марса». Вот некоторые из его имен в сочетании с теми, которые позже использовал Скиапарелли на своей марсианской карте, созданной между 1877 и 1886 годами. [23] Имена Скиапарелли были общеприняты и являются именами, которые фактически используются сегодня:
Номенклатура Проктора | Номенклатура Скиапарелли |
---|---|
Кайзер Море | Мэр Сиртиса |
Локьер Лэнд | Элладские равнины |
Главное море | Озеро Моэрис |
Пролив Гершеля II | Синус Сабей |
Континент Дауэса | Эрия и Аравия |
С улицы Оушен | Море Эритреум |
Море Локьера | Солнечное озеро |
Море Дауэса | Озеро Тифониус |
Мадлерский континент | Планиция Хрисы , Офир , Фарсис |
Море Маральди | Мария Сирена и Киммерий |
Континент Секки | Мемнония |
Гуковское море | Тирренское море |
Земля Кассини | Аузония |
Гершель I Континент | Зефирия , Эол , Эфиопис |
Хиндленд | Ливия |
Номенклатура Проктора часто подвергалась критике, главным образом потому, что многие из его имен прославляли английских астрономов, а также потому, что он использовал многие имена более одного раза. В частности, Дауэс появлялся не менее шести раз (океан Дауэса, континент Дауэса, море Дауэса, пролив Дауэса, остров Дауэса и залив Дауэса Форкед). Несмотря на это, имена Проктора не лишены очарования, и, несмотря на все их недостатки, они послужили основой, на которой впоследствии астрономы могли совершенствоваться.
Современная номенклатура
[ редактировать ]
Сегодня названия марсианских объектов взяты из ряда источников, но названия крупных объектов взяты в основном из карт Марса, составленных в 1886 году итальянским астрономом Джованни Скиапарелли . Скиапарелли назвал основные особенности Марса, используя в основном имена из греческой мифологии и, в меньшей степени, из Библии . Марса Крупные особенности альбедо сохранили многие старые названия, но часто обновляются, чтобы отразить новые знания о природе этих особенностей. Например, «Nix Olympica» (снежа Олимпа) превратилась в Olympus Mons (гора Олимп).
Большие марсианские кратеры названы в честь выдающихся ученых и писателей-фантастов; меньшие названы в честь городов и деревень на Земле.
Различным формам рельефа, изучаемым марсоходами , присваиваются временные имена или прозвища, чтобы их можно было идентифицировать во время исследования и исследования. Однако есть надежда [ нужна указание авторства ] что Международный астрономический союз сделает постоянными названия некоторых крупных объектов, таких как холмы Колумбия , которые были названы в честь семи астронавтов, погибших в результате космического корабля «Колумбия» катастрофы .
Интерактивная карта Марса
[ редактировать ]
См. также
[ редактировать ]- Карбонаты на Марсе
- Хлоридные месторождения на Марсе
- Колонизация Марса
- Состав Марса
- Геология Марса
- Ледники на Марсе
- Гравитация Марса
- Подземные воды на Марсе
- Озера на Марсе
- Жизнь на Марсе
- Магнитное поле Марса
- Марсианские кратеры
- Марсианская дихотомия
- Марсианские овраги
- марсианская почва
- Минералогия Марса
- Рудные ресурсы на Марсе
- Селенография (География Луны)
- Терраформирование Марса
- Вода на Марсе
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Ареография» . Merriam-Webster.com . Проверено 27 июля 2022 г.
- ^ Лоуэлл, Персиваль (апрель 1902 г.). «Ареография» . Труды Американского философского общества . 41 (170): 225-234 . Проверено 27 июля 2022 г.
- ^ Шиэн, Уильям (19 сентября 2014 г.). «География Марса, или Ареография». Библиотека астрофизики и космических наук . 409 . дои : 10.1007/978-3-319-09641-4_7 .
- ^ Чанг, Кеннет (15 апреля 2023 г.). «Новая карта Марса позволяет увидеть всю планету сразу» — ученые собрали 3000 изображений с орбитального аппарата Эмиратов, чтобы создать самый красивый атлас Красной планеты» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 15 апреля 2023 г.
- ^ Персонал (16 апреля 2023 г.). «Добро пожаловать на Марс! Потрясающая виртуальная экспедиция Калифорнийского технологического института по Красной планете с разрешением 5,7 терапикселя» . Научные технологии . Проверено 6 апреля 2023 г.
- ^ 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.
- ^ Ардалан, А.А.; Карими, Р.; Графаренд, EW (2009). «Новая эталонная эквипотенциальная поверхность и эталонный эллипсоид для планеты Марс». Земля, Луна и планеты . 106 (1): 1–13. дои : 10.1007/s11038-009-9342-7 . ISSN 0167-9295 . S2CID 119952798 .
- ^ Jump up to: а б Карр, М.Х., 2006, Поверхность Марса, Кембридж, 307 стр.
- ^ Смит, Д.; Зубер, М.; Фрей, Х.; Гарвин, Дж.; Хед, Дж.; и др. (25 октября 2001 г.). «Лазерный альтиметр Mars Orbiter: резюме эксперимента после первого года глобального картографирования Марса» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Планеты . 106 (Е10): 23689–23722. Бибкод : 2001JGR...10623689S . дои : 10.1029/2000JE001364 .
- ^ Jump up to: а б де Вокулёр, Жерар ; Дэвис, Мертон Э .; Штурмс, Фрэнсис М. младший (1973). «Ареографическая система координат Маринер-9». Журнал геофизических исследований . 78 (20): 4395–4404. Бибкод : 1973JGR....78.4395D . дои : 10.1029/JB078i020p04395 .
- ^ де Вокулёр, Жерар (1964). «Физические эфемериды Марса». Икар . 3 (3): 236–247. Бибкод : 1964Icar....3..236D . дои : 10.1016/0019-1035(64)90019-3 .
- ^ Малинские системы космических исследований (31 января 2001 г.). Нулевой меридиан Марса – нулевая долгота . НАСА Лаборатория реактивного движения (Отчет). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . MGS MOC Релиз № MOC2-273 . Проверено 31 марта 2018 г.
- ^ Арчинал, бакалавр наук; Актон, Швейцария; А'Хирн, Миссури ; Конрад, А.; и др. (2018). «Отчет Рабочей группы МАС по картографическим координатам и элементам вращения: 2015». Небесная механика и динамическая астрономия . 130 (22): 22. Бибкод : 2018CeMDA.130...22A . дои : 10.1007/s10569-017-9805-5 . S2CID 189844155 .
- ^ Грили, Р. и Дж. Гест. 1987. Геологическая карта восточной экваториальной области Марса, масштаб 1:15 000 000. Геол США. Сер. Разное. Инвестируйте. Карта I-802-B, Рестон, Вирджиния
- ^ Плаут, Дж. и др. 2008. Радиолокационные доказательства наличия льда в лопастных фартуках обломков в среднесеверных широтах Марса. Лунная и планетарная наука XXXIX. 2290.pdf
- ^ Jump up to: а б Уоттерс, Т. и др. 2007. Раздельные полушария: коровая дихотомия на Марсе. Ежегодный обзор Earth Planet Science: 35. 621–652.
- ^ Ирвин III, Р. и др. 2004. Осадочное обновление поверхности и развитие рельефа вдоль границы дихотомии коры, Aeolis Mensae, Марс.: 109. E09011.
- ^ Танака, К. и др. 2003. История обновления поверхности северных равнин Марса на основе геологического картирования данных Mars Global Surveyor. Журнал геофизических исследований: 108. 8043.
- ^ Скотт, Д. и М. Карр. 1978. Геологическая карта Марса. Геол США. Выж. Разное. Инвестируйте. Карта I-803, Рестон, Вирджиния
- ^ Джеффри К. Эндрюс-Ханна, Мария Т. Зубер и В. Брюс Банердт Бассейн Бореалис и происхождение дихотомии марсианской коры Nature 453, 1212–1215 (26 июня 2008 г.)
- ^ Лей, Вилли и фон Браун, Вернер. Исследование Марса. Нью-Йорк: 1956, The Viking Press. Страницы 70–71. Оригинальная карта Марса Скиапарелли.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Шихан, Уильям, «Планета Марс: история наблюдений и открытий». Архивировано 11 сентября 2017 г. в Wayback Machine (полный текст онлайн) The University of Arizona Press, Тусон. 1996.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Google Mars - Карты Google для Марса с указанием различных особенностей поверхности и интересных мест.
- Карты Марса/Фемиды – Университет штата Аризона
- Карты Марса – Карты Марса
- Прототип МЭК-1
- Исторические глобусы Красной планеты
- 3D-карта Марса – 3D-карта Марса
- Представлены расстояния и высоты объектов / НАСА.
- Происхождение названий марсианских кратеров
- Интерактивная 3D-карта Марса, созданная CTX