Наука и техника

Астрономы наконец узнали, какая сила сформировала древние речные долины на Марсе

Возможно, в наши дни Марс сух, как пустыня, но когда-то он был настолько влажным, что целые ландшафты были сформированы текущей водой.

Дикие потопы проносились по красной земле, пробивая пропасти в марсианской поверхности и сбрасывая огромное количество осадочных пород, которые меняли форму ландшафта. И, в отличие от таких изменяющих ландшафт водных потоков на Земле, они происходили быстро, в течение всего нескольких недель.

Эти потопы происходили из переполненных озер, заполнявших кратеры на поверхности Марса, и были гораздо более распространены, чем мы думали, согласно недавно опубликованному исследованию.

"Если мы подумаем о том, как осадочные породы перемещались по ландшафту на древнем Марсе, то наводнения в результате прорыва озер были действительно важным процессом в глобальном масштабе", — говорит геофизик Тим Гудж из Техасского университета в Остине.

"И это немного удивительный результат, потому что так долго они считались единичными аномалиями".

По сравнению с Землей, Марс изрядно испещрен кратерами. Это связано с тем, что такие процессы, как эрозия и тектоническая активность, стерли с поверхности Земли множество ударных кратеров; в результате две планеты имеют совершенно разные профили поверхности. На Марсе обилие древних кратеров означает, что миллиарды лет назад, когда красная планета была еще влажной, кратерные озера были очень распространены.

Мы знаем, что когда эти озера становились слишком полными, они прорывали стены кратера и вызывали разрушительные наводнения в окружающих ландшафтах. Предыдущие исследования, проведенные с помощью спутниковых снимков, показали некоторые из этих прорвавшихся кратеров и глубокие долины, вырезанные их потоками в близлежащем ландшафте.

На этот раз Гудж и его команда использовали другой подход. Вместо того чтобы изучать отдельные кратеры и их окрестности, их исследование включает 262 прорвавшихся кратерных озера и то, как они формировали поверхность Марса в глобальном масштабе.

У нас есть множество подробных снимков поверхности Марса благодаря многолетней работе спутников, вращающихся вокруг красной планеты. На основе этих снимков мы имеем карты речных долин по всей планете. Исследователи взяли эти карты и разделили речные долины на две категории: те, которые физически связаны с прорывом кратера, и те, которые образовались вдали от кратеров, что говорит о более постепенном процессе формирования.

Кроме того, они рассчитали объемы эродированных долин на основе измерений глубины и ширины, полученных с помощью спутниковых измерений, и сделали удивительный вывод.

Системы долин, вырытые в результате наводнений, вызванных разрушением кратеров, составляют лишь 3 процента от длины долин, вымытых водой на марсианской поверхности. Но эти 3 процента были намного, намного глубже, чем другие речные долины - средняя глубина долин кратерных прорывов составляла 170,5 метров по сравнению с 77,5 метрами средней глубины постепенных долин.

Если сложить все цифры, то на долю кратерных долин приходилось не менее 24 процентов объема речных долин на Марсе.

Поскольку этот эффект был настолько резким, команда исследователей пришла к выводу, что он мог оказать длительное влияние на окружающий ландшафт и речные системы, несмотря на кратковременность самих наводнений. Глубокие долины, вырезанные наводнениями, могли понизить местный базовый уровень, установив новые минимумы для потоков воды. Это оказало бы значительное влияние на существовавшие ранее речные системы.

Все это может объяснить некоторые особенности топографии Марса, которые обычно приписывают климату, например, выпуклые флювиальные долины, говорят исследователи. Вместо этого такая топография может быть реакцией на нарушения базового уровня, вызванные затоплением прорыва кратера.
Это также подчеркивает, насколько важно не предполагать, что процессы, происходящие здесь, на Земле, будут происходить так же, как и на других планетах. Хотя каменистые миры Солнечной системы имеют много общего, их различия могут быть огромными.

"Когда вы заполняете [кратеры] водой, там накапливается много энергии, которую нужно высвободить", — сказал Гудж. "Логично, что в этом случае Марс может склониться в сторону того, что он был сформирован катастрофизмом в большей степени, чем Земля".

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Back to top button